JP2002040128A - Radiolocation method by gps, navigation device, and gps reception device - Google Patents

Radiolocation method by gps, navigation device, and gps reception device

Info

Publication number
JP2002040128A
JP2002040128A JP2000225993A JP2000225993A JP2002040128A JP 2002040128 A JP2002040128 A JP 2002040128A JP 2000225993 A JP2000225993 A JP 2000225993A JP 2000225993 A JP2000225993 A JP 2000225993A JP 2002040128 A JP2002040128 A JP 2002040128A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positioning
correction
gps
range data
calculating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000225993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Okubo
仁 大久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2000225993A priority Critical patent/JP2002040128A/en
Publication of JP2002040128A publication Critical patent/JP2002040128A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiolocation method by GPS which can obtain high positional accuracy. SOLUTION: For example, a point P' is measured at the position of a point P (correct position) by using a radio wave sent from a GPS satellite C. Current dummy range data are C-P". The dummy range data C-P' include errors, e.g. ionosphere delay. Correction range data C-P", which include no error or a very small error can be found, by adding a certain radiolocation correction value C' to the dummy range data C-P'. A radiolocation result calculated by using the correction range data C-P" is a position shown by a point P". This point P" is closer to the correct position shown by the point P than the point P'.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、GPS(Global Po
sitioning System:全地球測位システム)による測位方
法およびナビゲーション装置に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a GPS (Global Pos
The present invention relates to a positioning method and a navigation device using a sitioning system (global positioning system).

【0002】[0002]

【従来の技術】GPSは、上空を軌道とするGPS衛星
を利用し、車や航空機、船舶等の移動体の地球上におけ
る位置や移動速度をリアルタイムで求めることができる
ように開発された位置測定システムであり、近時では、
この移動体による測位以外に、地球上のある地点間の距
離や方向を測定するスタティック測量の分野等にも広く
利用されている。このようなGPSシステムを利用する
場合、GPS衛星から発信される電波を受信するための
GPS受信機が用いられている。
2. Description of the Related Art GPS is a position measurement system developed using a GPS satellite orbiting in the sky to determine in real time the position and moving speed of a moving object such as a car, an aircraft or a ship on the earth. System, these days,
In addition to the positioning by a moving object, the method is widely used in the field of static surveying for measuring the distance and direction between certain points on the earth. When using such a GPS system, a GPS receiver for receiving radio waves transmitted from GPS satellites is used.

【0003】図7は、一般的に用いられるGPSシステ
ムの概略構成を示した説明図である。図7に示すよう
に、GPS衛星300からは、スペクトラム拡散された
1.57542GHzの電波が送信される。この発信さ
れた電波は、その距離に応じた伝播時間後にGPS受信
機310のアンテナ部311にて受信される。このアン
テナ部311にて受信された電波は、RF部312によ
って所定の中間周波数にダウンコンバートされ、信号同
期復調部313に入る。その後、この信号同期復調部3
13にて電波の逆拡散が行なわれ、データが復調され
る。復調されたデータは、信号処理部314にて測位計
算に用いられる。このようにして、GPS衛星300か
ら送信された電波がGPS受信機310にて受信され、
測位計算が行なわれる。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a generally used GPS system. As shown in FIG. 7, 1.557542 GHz spread spectrum radio waves are transmitted from the GPS satellite 300. The transmitted radio wave is received by the antenna unit 311 of the GPS receiver 310 after a propagation time according to the distance. The radio wave received by the antenna unit 311 is down-converted to a predetermined intermediate frequency by the RF unit 312 and enters the signal synchronous demodulation unit 313. After that, the signal synchronous demodulation unit 3
At 13, the radio wave is despread, and the data is demodulated. The demodulated data is used by the signal processing unit 314 for positioning calculation. Thus, the radio wave transmitted from the GPS satellite 300 is received by the GPS receiver 310,
Positioning calculation is performed.

【0004】地球上の測定点に到達するGPS衛星から
の電波には誤差が含まれている。つまり、主に電離層を
通過することによる電波伝播遅延による誤差が含まれて
いる。この誤差はリアルタイムで変化しているため、G
PS衛星からの電波だけで測位計算を行なっていると、
測位精度が低下してしまう。
[0004] Radio waves from GPS satellites that reach measurement points on the earth contain errors. That is, an error mainly due to a radio wave propagation delay caused by passing through the ionosphere is included. Since this error is changing in real time, G
If positioning calculations are performed using only radio waves from PS satellites,
The positioning accuracy is reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】GPS衛星からの電波
が誤差を持つことを前提としつつ測位精度を向上する方
法として、DGPS(Differential GPS)が知られ
ている。このDGPSは、GPS衛星からの電波を日本
各地の固定基準局が受信し、その固定基準局においてG
PS測位計算を行ない、そこで生じた位置誤差からレン
ジデータの補正値を計算する。そして、この補正値をF
M多重放送で提供し、この補正値を受信した移動体はG
PS測位計算を行なう際にこの補正値を考慮するという
ものである。したがって、DGPSを利用するために
は、FM電波受信機および受信信号の復調器が必要であ
る。
DGPS (Differential GPS) is known as a method for improving positioning accuracy on the premise that radio waves from GPS satellites have errors. This DGPS receives radio waves from GPS satellites at fixed reference stations in various parts of Japan, and the fixed reference stations
The PS positioning calculation is performed, and the correction value of the range data is calculated from the position error generated there. Then, this correction value is
A mobile unit provided with M multiplex broadcasting and receiving this correction value
This correction value is considered when performing the PS positioning calculation. Therefore, in order to use DGPS, an FM radio wave receiver and a demodulator of a received signal are required.

【0006】GPSシステムを利用した典型例としてカ
ーナビゲーション装置がある。カーナビゲーション装置
は、GPSシステムを利用して測位することは可能であ
るが、刻一刻と変化する道路状況を知ることはできな
い。そこで、無線通信システムを利用して渋滞情報、交
通規制などの道路交通情報を提供するシステムが運用さ
れている。このシステムは、VICS(Vehicle Inform
ation and Communication System)と呼ばれており、道
路交通情報はFM多重放送で提供されている。したがっ
て、VICSを利用することのできるカーナビゲーショ
ン装置は、FM電波受信機および受信信号の復調器を備
えている。
A car navigation device is a typical example using a GPS system. The car navigation device can perform positioning using the GPS system, but cannot know the road condition that changes every moment. Therefore, a system for providing road traffic information such as traffic congestion information and traffic regulations using a wireless communication system has been operated. This system is based on VICS (Vehicle Inform
Road and traffic information is provided by FM multiplex broadcasting. Therefore, a car navigation device that can use VICS includes an FM radio receiver and a demodulator of a received signal.

【0007】以上のように、VICSを利用することの
できるカーナビゲーション装置は、FM電波受信機およ
び受信信号の復調器を備えているため、DGPSを利用
することが一応可能である。ところが、DGPSによる
補正値を提供するFM多重放送と、VICSの道路交通
情報を提供するFM多重放送とは、周波数が異なる。し
たがって、DGPSのFM電波およびVICSのFM放
送を常時受信するためにはFM電波受信機を2台持つ
か、あるいは1台のFM電波受信機にてDGPSのFM
電波およびVICSのFM放送を交互に受信することが
考えられる。コスト的な問題から、現実には後者の手法
が採用されている。したがって、VICSを利用してい
る時間はDGPSを利用することができず、高い位置精
度を維持することができない。つまり、DGPSを利用
することなく測位位置精度を向上することができれば、
VICS利用との問題は生じない。
As described above, a car navigation device that can use VICS is equipped with an FM radio wave receiver and a demodulator of a received signal, so that it is possible to use DGPS. However, the frequency differs between FM multiplex broadcasting that provides a correction value by DGPS and FM multiplex broadcasting that provides VICS road traffic information. Therefore, in order to receive the DGPS FM radio wave and the VICS FM broadcast at all times, either two FM radio receivers are used, or one FM radio receiver uses the DGPS FM radio receiver.
It is conceivable to alternately receive radio waves and FM broadcasts of VICS. Due to cost considerations, the latter method is actually adopted. Therefore, DGPS cannot be used while VICS is used, and high positional accuracy cannot be maintained. In other words, if the positioning accuracy can be improved without using DGPS,
There is no problem with VICS usage.

【0008】また、自動車が建物の陰、あるいはトンネ
ル内に位置するとカーナビゲーション装置はGPS衛星
からの電波を受信できなくなり、自動車走行中にGPS
衛星からの電波を継続して受信することができなくな
る。そうすると、測位計算が断続的に不能となり、測位
精度が低下してしまうという基本的な問題を、GPSを
利用するナビゲーション装置は有している。そこで本発
明は、高い位置精度を得ることのできるGPSによる測
位方法、ナビゲーション装置およびGPS受信機の提供
を課題とする。
Further, if the car is located behind a building or in a tunnel, the car navigation device cannot receive radio waves from GPS satellites, and the car navigation system may not be able to receive GPS signals while driving.
Radio waves from satellites cannot be received continuously. Then, the navigation device using the GPS has a basic problem that the positioning calculation is intermittently disabled and the positioning accuracy is reduced. Therefore, an object of the present invention is to provide a GPS positioning method, a navigation device, and a GPS receiver capable of obtaining high position accuracy.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】GPSシステムを利用し
た従来のナビゲーション装置では、GPS衛星からの電
波を用いて測定された位置には誤差が含まれているた
め、当該位置が道路以外の位置になることがある。そこ
で、最も一般的には、マップマッチングと呼ばれる補正
手法を用いて最終的な現在位置を求めている。このマッ
プマッチングとは、自動車の走行軌跡と道路地図データ
とを比較して両者が最も一致する場所を求め、測定位置
を補正する技術である。つまり、マップマッチングによ
り補正された後の位置についての情報は、GPS衛星か
らの電波を用いて測定された位置に比べて精度の高い位
置情報ということができる。そこで本発明者は、マップ
マッチングにより補正された後の位置を、DGPSの基
準局のようにみなし、補正された後の位置と測位計算に
用いたGPS衛星との間のレンジデータを求め、GPS
衛星からの電波を用いて計算された位置とGPS衛星と
の間のレンジデータとを比較することによりGPS衛星
からの電波の誤差を確認し、この誤差情報を補正値とし
て用いることに着目した。
In a conventional navigation device using a GPS system, an error is included in a position measured using a radio wave from a GPS satellite, and the position is determined to be a position other than a road. May be. Therefore, most commonly, the final current position is obtained using a correction method called map matching. The map matching is a technique of comparing a traveling locus of an automobile with road map data to find a location where the two are most likely to coincide with each other, and correcting a measurement position. That is, the information on the position corrected by the map matching can be said to be position information with higher accuracy than the position measured using the radio waves from the GPS satellites. Therefore, the present inventor regards the position corrected by the map matching as a DGPS reference station, obtains the range data between the corrected position and the GPS satellite used for the positioning calculation, and obtains the GPS data.
By comparing the position calculated using the radio wave from the satellite with the range data between the GPS satellite, the error of the radio wave from the GPS satellite was confirmed, and attention was paid to using this error information as a correction value.

【0010】したがって本発明のGPSによる測位方法
は、GPS衛星から送信された電波を用いて位置を測定
し、測定された前記位置に補正処理を行なって補正位置
を設定し、前記位置の測定に使用されたGPS衛星と前
記補正位置とから補正レンジデータを求め、前記位置の
測定に使用されたGPS衛星から送信された電波が含む
誤差を前記補正レンジデータに基づいて求め、GPS衛
星からの電波を用いて測定された位置と前記誤差に基づ
いて測位結果を算出することを特徴とする。本発明のG
PSによる測位方法によれば、位置の測定に使用された
GPS衛星と補正位置とから補正レンジデータを取得
し、この補正レンジデータに基づいて測定に使用された
GPS衛星からの電波が含む誤差を求める。そして、こ
の誤差を考慮して位置を測定するため、得られた測位結
果は精度の高いものとなる。特に本発明の測位方法によ
れば、GPS衛星からの電波が一旦途絶えた後でも、誤
差情報を保有していればその誤差情報を考慮して位置を
測定することができるため、従来に比べて早期に精度の
高い測位を実現することができる。また、DGPSおよ
びVICSを利用するナビゲーション装置において、D
GPSを利用しない時間帯に本発明の測位方法を適用す
れば、従来に比べて高い精度の測位を維持することがで
きる。
Therefore, the GPS positioning method of the present invention measures a position using radio waves transmitted from a GPS satellite, performs a correction process on the measured position, sets a corrected position, and performs measurement of the position. The correction range data is obtained from the used GPS satellite and the correction position, the error included in the radio wave transmitted from the GPS satellite used for the measurement of the position is obtained based on the correction range data, and the radio wave from the GPS satellite is obtained. Is used to calculate a positioning result based on the position measured using and the error. G of the present invention
According to the positioning method using the PS, the correction range data is acquired from the GPS satellite used for the position measurement and the correction position, and the error included in the radio wave from the GPS satellite used for the measurement based on the correction range data is obtained. Ask. Since the position is measured in consideration of the error, the obtained positioning result has high accuracy. In particular, according to the positioning method of the present invention, even if the radio wave from the GPS satellite is interrupted once, if the error information is held, the position can be measured in consideration of the error information. High-accuracy positioning can be realized early. In a navigation device using DGPS and VICS, D
If the positioning method of the present invention is applied to a time zone where GPS is not used, positioning with higher accuracy than in the past can be maintained.

【0011】本発明は以上のGPSによる測位方法を適
用したナビゲーション装置を提供する。すなわち本発明
のナビゲーション装置は、GPS衛星から送信された電
波を用いて測定位置について補正位置を求める補正手段
と、前記GPS衛星から前記測定した位置までの擬似レ
ンジデータを算出する第1のレンジデータ算出手段と、
前記GPS衛星から前記補正位置までの補正レンジデー
タを算出する第2のレンジデータ算出手段と、前記擬似
レンジデータと前記補正レンジデータとの差分である測
位補正値を算出する測位補正値算出手段と、前記測位補
正値を用いて測位結果を算出する測位算出手段と、を備
えたことを特徴とする。本発明のナビゲーション装置に
おいて、GPS衛星から送信された電波を用いて測定さ
れた位置について補正位置を求める補正手段を備える。
GPS衛星から送信された電波を用いて測定された位置
は、GPS衛星からの電波に誤差が含まれているため、
実際の位置から相当ずれている。そこでこの位置に対し
て補正処理を行なう。この補正処理としては、現在もナ
ビゲーション装置において行なわれているマップマッチ
ング処理が好適である。マップマッチング処理は、自動
車は道路上を走行するということを前提とし、自動車の
走行軌跡と道路地図データとを比較して両者が最も一致
する場所を求め、測定された位置を補正する技術であ
る。したがって、マップマッチング処理を施すことによ
り得られる位置は、GPS衛星からの電波を用いて測定
された位置に比べて、正しい位置に近似する。なお、補
正位置を求める手法の1つとしてマップマッチング処理
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はない。他の手法として、自動車の速度および方位の変
化データに基づいて補正処理を行なうこともできる。こ
のデータは周知の自律航法に用いられており、自律航法
を併用するナビゲーション装置において有効な手法とな
る。
The present invention provides a navigation device to which the above-described GPS positioning method is applied. That is, the navigation device of the present invention comprises a correction means for obtaining a correction position for a measurement position using radio waves transmitted from a GPS satellite, and a first range data for calculating pseudo range data from the GPS satellite to the measured position. Calculating means;
Second range data calculation means for calculating correction range data from the GPS satellite to the correction position; positioning correction value calculation means for calculating a positioning correction value that is a difference between the pseudo range data and the correction range data; And a positioning calculation means for calculating a positioning result using the positioning correction value. The navigation device according to the present invention includes a correction unit that calculates a correction position for a position measured using radio waves transmitted from a GPS satellite.
Since the position measured using the radio wave transmitted from the GPS satellite includes an error in the radio wave from the GPS satellite,
There is considerable deviation from the actual position. Therefore, a correction process is performed on this position. As this correction processing, the map matching processing currently performed in the navigation device is preferable. The map matching process is a technology that presupposes that an automobile runs on a road, compares a traveling locus of the automobile with road map data, finds a location where the two are most coincident, and corrects the measured position. . Therefore, a position obtained by performing the map matching process is closer to a correct position than a position measured using radio waves from GPS satellites. Although the map matching process has been described as one of the methods for obtaining the correction position, the present invention is not limited to this. As another method, a correction process can be performed based on the change data of the speed and the direction of the vehicle. This data is used in well-known autonomous navigation, and is an effective technique in a navigation device that uses autonomous navigation together.

【0012】本発明のナビゲーション装置は、第1およ
び第2のレンジデータ算出手段を備えている。第1のレ
ンジデータ算出手段は、GPS衛星から前記測定された
位置までの擬似レンジデータを算出する。この擬似レン
ジデータは、電離層遅延等の誤差を含む情報である。一
方、第2のレンジデータ算出手段はGPS衛星から前記
補正位置までの補正レンジデータを算出する。補正レン
ジデータは、誤差を含まないか含んだとしても擬似レン
ジデータに比べて微小である。なお、レンジデータと
は、前述したように、距離または電波の伝播時間により
定義される。擬似レンジデータは電離層遅延等の誤差要
因を含む情報であり、補正レンジデータは誤差要因を含
まないか含んだとしても擬似レンジデータに比べて微小
である。したがって、擬似レンジデータと補正レンジデ
ータとを比較することにより、当該GPS衛星について
の誤差を認識することができる。そこで本発明のナビゲ
ーション装置は、測位補正値算出手段を備える。そし
て、この測位補正値算出手段は、擬似レンジデータと補
正レンジデータとの差分を求め、この差分を測位補正値
とする。この測位補正値は、誤差とみなすことができ
る。本発明のナビゲーション装置は、この測位補正値を
用いて測位結果を算出する測位算出手段を備える。例え
ば、次回にGPS衛星から電波を受信したとすると、こ
の電波を用いて測定された結果は誤差を含んでいるが、
測位補正値を加える(または減ずる)ことにより、誤差
が除外された精度の高い測位結果を得ることができる。
The navigation device according to the present invention includes first and second range data calculating means. The first range data calculating means calculates pseudo range data from a GPS satellite to the measured position. This pseudo range data is information including an error such as ionospheric delay. On the other hand, the second range data calculation means calculates correction range data from the GPS satellite to the correction position. Even if the correction range data does not include an error or does include an error, the correction range data is smaller than the pseudo range data. The range data is defined by the distance or the propagation time of the radio wave as described above. The pseudo range data is information including an error factor such as ionospheric delay, and the correction range data is smaller than the pseudo range data even if the correction range data does not include the error factor. Therefore, by comparing the pseudo range data and the correction range data, it is possible to recognize an error for the GPS satellite. Therefore, the navigation device of the present invention includes a positioning correction value calculation unit. Then, the positioning correction value calculating means obtains a difference between the pseudo range data and the correction range data, and sets the difference as a positioning correction value. This positioning correction value can be regarded as an error. The navigation device of the present invention includes a positioning calculation unit that calculates a positioning result using the positioning correction value. For example, if the next time a radio wave is received from a GPS satellite, the result measured using this radio wave contains an error,
By adding (or subtracting) the positioning correction value, it is possible to obtain a highly accurate positioning result excluding the error.

【0013】ところで、測位補正値は常に有効というわ
けではない。測位補正値は誤差に関する情報ということ
ができる。そして、誤差の要因は電離層遅延等自然界に
依存しているから、常に変動していると見るべきであ
る。したがって、測位補正値を求めてから時間が経過す
るにつれて、その測位補正値は精度を失うことになる。
そこで本発明のナビゲーション装置において、測位補正
値算出手段が測位補正値を算出するとともに、測位補正
値が有効であるか否かを判定することが望ましい。測位
補正値が有効であるか否かは、以上の説明から明らかな
ように、測位補正値を求めてからの時間を基本的な判定
基準とする。そして、測位補正値算出手段が測位補正値
を有効と判定した場合に、測位算出手段は、前記測位補
正値を用いて測位結果を算出する。測位補正値の有効・
無効の基本的な判定基準が測位補正値を求めてからの経
過時間であることは先に述べたとおりであるが、測定に
用いたGPS衛星の数および測定に用いたGPS衛星の
配置から定まる精度劣化指数(DOP(Dilution Of Pr
ecision)値)を付加的な判定基準とすることができ
る。つまり、本発明のナビゲーション装置は、前記測位
補正値算出手段は、前記補正手段が補正位置を求めてか
らの時間、測定に用いたGPS衛星の数および測定に用
いたGPS衛星の配置から定まる精度劣化指数に基づい
て前記測位補正値が有効であるか否か判定することがで
きる。測定に用いたGPS衛星の数、DOP値は、測定
の精度に影響するものであるから、測位補正値算出に反
映させようというものである。ちなみに、測定に用いた
GPS衛星の数が多いほど、またDOP値が小さいほど
測定の精度は高くなる。
Incidentally, the positioning correction value is not always effective. The positioning correction value can be said to be information on an error. Since the cause of the error depends on the natural world such as the ionospheric delay, it should be considered that the error always fluctuates. Therefore, as time elapses after obtaining the positioning correction value, the positioning correction value loses accuracy.
Therefore, in the navigation device of the present invention, it is desirable that the positioning correction value calculation means calculates the positioning correction value and determines whether the positioning correction value is valid. As is clear from the above description, whether or not the positioning correction value is valid is determined based on the time from when the positioning correction value is obtained as a basic criterion. Then, when the positioning correction value calculating means determines that the positioning correction value is valid, the positioning calculating means calculates a positioning result using the positioning correction value. Validity of positioning correction value
As described above, the basic criterion of invalidity is the elapsed time from the determination of the positioning correction value, but it is determined from the number of GPS satellites used for measurement and the arrangement of GPS satellites used for measurement. Accuracy Degradation Index (DOP)
ecision) value) can be an additional criterion. That is, in the navigation device according to the present invention, the positioning correction value calculating means includes an accuracy determined from a time after the correcting means obtains the corrected position, the number of GPS satellites used for measurement, and an arrangement of the GPS satellites used for measurement. It can be determined whether the positioning correction value is valid based on the deterioration index. Since the number of GPS satellites and the DOP value used for the measurement affect the accuracy of the measurement, they are to be reflected in the calculation of the positioning correction value. Incidentally, the greater the number of GPS satellites used for the measurement and the smaller the DOP value, the higher the accuracy of the measurement.

【0014】また、本発明のナビゲーション装置におい
て、測位補正値を用いて算出した測位結果の精度をより
向上するためには、補正位置が所定の精度を有している
ことが望ましい。したがって本発明のナビゲーション装
置においては、補正位置が所定の精度を有しているか否
か判定する補正位置判定手段を備え、前記測位算出手段
は、前記補正位置が所定の精度を有していると判定した
場合に位置を算出することが望ましい。補正位置が所定
の精度を有しているか否かは、補正位置を求めた後にナ
ビゲーション装置を搭載する移動体、例えば自動車が移
動した軌跡と地図データ上の道路との一致性を観察する
ことにより判定することができる。例えば、所定距離を
移動する間に右・左折を繰り返しても当該道路から外れ
ることがなければ、その位置は所定の精度を有している
ということができる。移動距離、右・左折の回数は、適
宜定めるものであり、本発明を限定する要素ではない。
In the navigation device of the present invention, in order to further improve the accuracy of the positioning result calculated using the positioning correction value, it is desirable that the corrected position has a predetermined accuracy. Therefore, the navigation device of the present invention includes a correction position determination unit that determines whether the correction position has a predetermined accuracy, and the positioning calculation unit determines that the correction position has a predetermined accuracy. When it is determined, it is desirable to calculate the position. Whether or not the corrected position has a predetermined accuracy is determined by observing the coincidence between the track on which the moving object equipped with the navigation device, for example, the car has moved, and the road on the map data after obtaining the corrected position. Can be determined. For example, if the vehicle does not deviate from the road even after repeated right and left turns while traveling a predetermined distance, it can be said that the position has predetermined accuracy. The moving distance and the number of right / left turns are determined as appropriate and are not limiting elements of the present invention.

【0015】また、本発明のナビゲーション装置におい
て、測位補正値は加減調整して用いることができる。前
述のように、誤差は時間とともに変動する性質を有して
いる。したがって、測位補正値を時間の経過に応じて適
宜調整することができる。また、測定に用いたGPS衛
星の数およびDOP値を付加的な調整の要因とすること
もできる。本発明のナビゲーション装置は、DGPSに
よる位置補正を行なうためのDGPS受信手段を備え、
前記測位算出手段は、前記DGPS受信手段による位置
測定を行なわないときに前記測位補正値を用いて測位結
果を算出することができる。VICSについてのFM多
重放送を受信しているためにDGPSを利用することが
できないようなときに、前記測位補正値を用いて測位結
果を算出できるので、高精度の測位を維持することかで
きる。
Further, in the navigation device of the present invention, the positioning correction value can be adjusted and used. As described above, the error has a property that varies with time. Therefore, the positioning correction value can be appropriately adjusted according to the passage of time. In addition, the number of GPS satellites and the DOP value used for measurement can be used as additional adjustment factors. The navigation device of the present invention includes DGPS receiving means for performing position correction by DGPS,
The positioning calculation unit can calculate a positioning result using the positioning correction value when the position measurement by the DGPS receiving unit is not performed. When DGPS cannot be used because FM multiplex broadcasting for VICS is received, a positioning result can be calculated using the positioning correction value, so that high-precision positioning can be maintained.

【0016】本発明はさらに、GPS衛星からの電波を
用いて測定された位置O'についてマップマッチング処
理を行なって補正位置O''を求める補正手段と、GPS
衛星の位置Aから前記位置O'までの距離(A−O')を
算出する第1の算出手段と、GPS衛星の位置Aから前
記補正位置O''までの距離(A−O'')を算出する第2
の算出手段と、(A−O'')−(A−O')を算出する
第3の算出手段と、を備えることを特徴とするGPS受
信機を提供する。(A−O'')−(A−O')は、GP
S衛星から送信された電波が含む誤差情報ということが
できる。したがって、この情報を用いることにより、ナ
ビゲーション装置における測定位置精度の向上に資する
ことができる。
The present invention further comprises a correcting means for performing a map matching process on a position O 'measured using radio waves from a GPS satellite to obtain a corrected position O ",
First calculating means for calculating a distance (A-O ') from the position A of the satellite to the position O'; and a distance (A-O ") from the position A of the GPS satellite to the correction position O" The second to calculate
And a third calculating means for calculating (A-O '')-(A-O '). (A-O ")-(A-O ') is GP
It can be said that the error information is included in the radio wave transmitted from the S satellite. Therefore, by using this information, it is possible to contribute to improvement of the measurement position accuracy in the navigation device.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下本発明を実施の形態に基づき
詳細に説明する。図1は、本実施の形態におけるカーナ
ビゲーション装置の全体構成を示す機能ブロック図であ
る。また、図2は、図1中の各ブロック間の情報(デー
タ)転送関係を説明する図である。図1に示すように本
実施の形態におけるカーナビゲーション装置1は、GP
S受信部10、受信衛星制御部30、測位算出部40、
移動軌跡算出部50、マップマッチング部60、表示制
御部70、記憶制御部80および自律航法センサ90と
を備えている。このカーナビゲーション装置1は、移動
体である自動車に設置される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. FIG. 1 is a functional block diagram showing the entire configuration of the car navigation device according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining the information (data) transfer relationship between the blocks in FIG. As shown in FIG. 1, a car navigation device 1 according to the present embodiment
S receiving unit 10, receiving satellite control unit 30, positioning calculation unit 40,
It includes a movement trajectory calculation unit 50, a map matching unit 60, a display control unit 70, a storage control unit 80, and an autonomous navigation sensor 90. The car navigation device 1 is installed in a vehicle, which is a moving body.

【0018】図1および図2において、GPS受信部1
0は、GPS衛星からの電波を受信するためのGPSア
ンテナ11を備えている。GPS受信部10はGPSア
ンテナ11を介して、自動車で受信可能な複数のGPS
衛星からの電波を受信する。なお、緯度、経度および高
度についての3次元測位の場合には4つ、緯度および経
度についての2次元測位の場合には3つのGPS衛星か
らの電波を受信する。GPS受信部10は、GPSアン
テナ11を介して受信した電波を処理し、受信対象とな
った各GPS衛星についての距離情報、軌道情報および
受信状態情報を生成する。ここで、距離情報とは、当該
GPS衛星からカーナビゲーション装置1までの計算距
離をいう。この計算された距離は、電離層等による誤差
を含む値であり、本発明では擬似レンジデータと呼ぶ。
また、GPS受信部10は本発明において、第1のレン
ジデータ算出手段を構成する。この擬似レンジデータ
は、図2に示すように測位算出部40に対して出力され
る。また、軌道情報は、GPSを構成する各GPS衛星
の位置に関する情報および受信対象となっているGPS
衛星の詳細な軌道情報を含んでいる。この軌道情報は、
受信衛星制御部30に対して出力される。受信状態情報
は、GPS衛星からの電波を受信可能か否かを示す情報
であり、受信衛星制御部30に対して出力される。
In FIG. 1 and FIG.
0 is provided with a GPS antenna 11 for receiving radio waves from GPS satellites. The GPS receiver 10 includes a plurality of GPS receivers that can be received by a car via a GPS antenna 11
Receives radio waves from satellites. In the case of three-dimensional positioning with respect to latitude, longitude and altitude, four radio waves are received from three GPS satellites, and in the case of two-dimensional positioning with respect to latitude and longitude, radio waves are received from three GPS satellites. The GPS receiver 10 processes radio waves received via the GPS antenna 11 and generates distance information, orbit information, and reception state information for each of the GPS satellites to be received. Here, the distance information refers to a calculated distance from the GPS satellite to the car navigation device 1. The calculated distance is a value including an error due to the ionosphere or the like, and is called pseudo range data in the present invention.
In the present invention, the GPS receiver 10 constitutes a first range data calculator. This pseudo range data is output to the positioning calculation unit 40 as shown in FIG. The orbit information includes information on the position of each GPS satellite constituting the GPS and the GPS target to be received.
Contains detailed satellite orbit information. This orbit information is
Output to the receiving satellite control unit 30. The reception state information is information indicating whether or not radio waves from GPS satellites can be received, and is output to the reception satellite control unit 30.

【0019】受信衛星制御部30は、測位算出部40に
て測位を計算する際に用いるGPS衛星を選択する。受
信衛星制御部30では、GPS受信部10から出力され
た各GPS衛星の軌道情報と自動車の現在位置に関する
情報に基づいて、各GPS衛星の配置を算出する。な
お、この自動車の現在位置は、測位算出部40で算出さ
れる測位結果を用いることができる。次に、受信衛星制
御部30では、各GPS衛星の受信状態情報に基づき測
位計算可能なGPS衛星の組み合わせを求め、さらに前
記各GPS衛星の配置に基づきGPS衛星の各組み合わ
せ毎にDOP値を算出する。DOP値は、精度劣化指数
と呼ばれ、測位算出部40で算出される測位結果の精度
を示す指数となる。DOP値が小さいGPS衛星の組み
合わせを用いるほど測位結果の精度は高くなる。上記の
DOP値に基づき測位算出用のGPS衛星の組み合わせ
を選択する。この選択結果は、測位算出部40に出力さ
れる。
The receiving satellite control unit 30 selects a GPS satellite used when the positioning calculation unit 40 calculates a positioning. The receiving satellite control unit 30 calculates the arrangement of each GPS satellite based on the orbit information of each GPS satellite output from the GPS receiving unit 10 and the information on the current position of the vehicle. The current position of the vehicle can use the positioning result calculated by the positioning calculation unit 40. Next, the receiving satellite control unit 30 obtains a combination of GPS satellites capable of performing positioning calculation based on the reception state information of each GPS satellite, and further calculates a DOP value for each combination of GPS satellites based on the arrangement of each GPS satellite. I do. The DOP value is called an accuracy deterioration index, and is an index indicating the accuracy of the positioning result calculated by the positioning calculation unit 40. The accuracy of the positioning result increases as the combination of the GPS satellites having a small DOP value is used. A combination of GPS satellites for positioning calculation is selected based on the above DOP value. This selection result is output to the positioning calculation unit 40.

【0020】測位算出部40は、受信衛星制御部30で
選択された組み合わせを構成する各GPS衛星につい
て、GPS受信部10から取得した擬似レンジデータに
基づき、所定の連立方程式を解くことによりカーナビゲ
ーション装置1の位置を算出する。この測定位置は、移
動軌跡算出部50に出力される。また、測位算出部40
は、後述するマップマッチング部60からマップマッチ
ングの結果である補正位置を取得する。そして、受信衛
星制御部30で選択された組み合わせを構成する各GP
S衛星について、マップマッチングの結果から、補正レ
ンジデータを算出する。つまり、マップマッチングによ
り補正された自動車の位置と受信衛星制御部30で選択
された組み合わせを構成する各GPS衛星との距離とし
ての補正レンジデータを算出する。したがって、測位算
出部40は本発明における第2のレンジデータ算出手段
を構成する。次に、測位算出部40は、GPS受信部1
0から出力された擬似レンジデータと上記の補正レンジ
データとの差分を求める。この差分を測位補正値と呼ぶ
ことにするが、GPS衛星から当該自動車までの誤差と
みなすことができる。したがって、測位算出部40は、
本発明において測位補正値算出手段を構成する。なお、
この測位補正値は測位算出部40に記憶されるが、有効
期限を有する。誤差要因は時間の経過とともに変動する
からである。測位算出部40は、この測位補正値を用い
て擬似レンジデータを補正する機能をも有する。補正さ
れたレンジデータに基づき、所定の連立方程式を解くこ
とによりカーナビゲーション装置1の位置を算出する。
算出された測位結果は移動軌跡算出部50に出力され
る。
The positioning calculation unit 40 solves a predetermined simultaneous equation based on the pseudo-range data acquired from the GPS receiving unit 10 for each of the GPS satellites constituting the combination selected by the receiving satellite control unit 30 to perform car navigation. The position of the device 1 is calculated. This measurement position is output to the movement trajectory calculation unit 50. Also, the positioning calculation unit 40
Acquires a correction position as a result of map matching from a map matching unit 60 described later. Each GP constituting the combination selected by the receiving satellite control unit 30
For the S satellite, correction range data is calculated from the result of the map matching. That is, correction range data as a distance between the position of the vehicle corrected by the map matching and each GPS satellite constituting the combination selected by the receiving satellite control unit 30 is calculated. Therefore, the positioning calculator 40 constitutes a second range data calculator in the present invention. Next, the positioning calculation unit 40 determines whether the GPS
The difference between the pseudo range data output from 0 and the correction range data is obtained. This difference is referred to as a positioning correction value, but can be regarded as an error from the GPS satellite to the vehicle. Therefore, the positioning calculation unit 40
In the present invention, a positioning correction value calculating unit is configured. In addition,
The positioning correction value is stored in the positioning calculation unit 40, and has an expiration date. This is because the error factor changes over time. The positioning calculation unit 40 also has a function of correcting the pseudo range data using the positioning correction value. The position of the car navigation device 1 is calculated by solving a predetermined simultaneous equation based on the corrected range data.
The calculated positioning result is output to the movement trajectory calculation unit 50.

【0021】移動軌跡算出部50は、測位算出部40で
得られた測定位置または測位結果に基づきカーナビゲー
ション装置1を搭載した自動車の移動軌跡を求める。求
めた移動軌跡は、マップマッチング部60に出力する。
マップマッチング部60は、移動軌跡算出部50から出
力された移動軌跡と道路地図データに基づきマップマッ
チングを行ない、カーナビゲーション装置1の現在位置
を算出する。ここで、マップマッチングとは、前述した
ように、自動車の走行軌跡と道路地図データとを比較し
て両者が最も一致する場所を求め、測位計算結果を補正
する手法である。自動車は道路上を走行するという前提
に立っている技術である。本実施の形態では、測定位置
についての補正位置A、測位結果についての補正位置B
の2種類が生成される。補正位置Aは測位補正値を算出
するために用いられ、補正位置Bは最終的な測位情報と
なる。なお、道路地図データは、例えば外部記憶媒体と
してのDVD(Digital Video/Versatile Drive)に記
憶させておき、記憶制御部80に接続されたDVDドラ
イブ81を介してマップマッチング部60に提供され
る。
The trajectory calculator 50 determines the trajectory of the vehicle equipped with the car navigation device 1 based on the measured position or the positioning result obtained by the positioning calculator 40. The obtained movement trajectory is output to the map matching unit 60.
The map matching unit 60 performs map matching based on the moving trajectory output from the moving trajectory calculation unit 50 and the road map data, and calculates the current position of the car navigation device 1. Here, as described above, the map matching is a method of comparing a travel locus of an automobile with road map data to determine a location where the two are most likely to match, and correcting a positioning calculation result. Automobile technology is based on the premise of traveling on roads. In the present embodiment, a correction position A for a measurement position and a correction position B for a positioning result
Are generated. The corrected position A is used to calculate a positioning correction value, and the corrected position B is final positioning information. The road map data is stored in, for example, a DVD (Digital Video / Versatile Drive) as an external storage medium, and provided to the map matching unit 60 via a DVD drive 81 connected to the storage control unit 80.

【0022】マップマッチング部60で算出された補正
位置Aは測位算出部40に出力される。また、補正位置
Bは表示制御部70に出力されLCD(Liquid Crystal
Display)等の表示部71に表示される。補正位置Bは
また、受信衛星制御部30に出力され、衛星選択のため
の情報となる。自律航法センサ90は、カーナビゲーシ
ョン装置1を搭載した自動車の走行時の速度および角速
度を検出する。自律航法センサ90としては、ジャイロ
センサが一般的に用いられている。自律航法は、測位算
出部40で現在位置を算出し、その後は自律航法センサ
90により得られた速度および角速度(方位)、つまり
自動車の動きを加えることにより現在位置を特定する方
法である。測位算出部40の測位結果と自律航法による
測位結果とを組み合わせることにより、より精度の高い
測位を実現することができる。また、速度および方位の
変化データは、前述したマップマッチングとともに、ま
たは代わって補正位置を算出するために用いることがで
きる。
The corrected position A calculated by the map matching unit 60 is output to the positioning calculation unit 40. The correction position B is output to the display control unit 70 and is output to an LCD (Liquid Crystal
Display). The correction position B is also output to the receiving satellite control unit 30 and becomes information for satellite selection. The autonomous navigation sensor 90 detects a traveling speed and an angular velocity of an automobile equipped with the car navigation device 1. As the autonomous navigation sensor 90, a gyro sensor is generally used. Autonomous navigation is a method in which the current position is calculated by the positioning calculation unit 40, and thereafter, the current position is specified by adding the speed and angular velocity (azimuth) obtained by the autonomous navigation sensor 90, that is, the movement of the car. By combining the positioning result of the positioning calculation unit 40 and the positioning result by the autonomous navigation, it is possible to realize more accurate positioning. Further, the change data of the speed and the azimuth can be used for calculating the correction position together with or instead of the above-described map matching.

【0023】図3および4は、測位算出部40における
測位補正値算出方法および測位方法を説明するための概
念図である。図3において、カーナビゲーション装置1
が、点O(正しい位置)においてGPS衛星A〜Dから
の電波を受信したものとする。なお、GPS衛星A〜D
の位置を点A〜Dとする。このとき、電離層遅延をはじ
めとするさまざまな誤差要因のため、測定位置は点O'
になった。この測定位置に対して、マップマッチング処
理を施すことにより点O''(補正位置A)が求められた
とする。そして、この点O''を正しい位置(点Oとす
る)と仮定する。ここで、点O'を算出した処理には、
点A(GPS衛星A)から測定点までの誤差を含む擬似
レンジデータA−O'を用いていた。なお、擬似レンジ
データA−O'は、GPS衛星Aから測定点までの距離
(あるいは電波の伝播時間)である。しかし、マップマ
ッチングにより補正された点O''と点A(GPS衛星
A)との間の補正レンジデータA−O''は、誤差を含ま
ないか含んだとしても微小である。擬似レンジデータA
−O'、補正レンジデータA−O''の差をA'とおくと、
下記式によりGPS衛星Aについての測位補正値が求め
られる。A'=(A−O'')−(A−O')GPS衛星B
〜Dについても同様に、擬似レンジデータB−O,C−
O,D−Oを求め、かつ各GPS衛星B,C,Dについ
て下記式により測位補正値を求めておき、測位算出部4
0に記憶しておく。 B'=(B−O'')−(B−O') C'=(C−O'')−(C−O') D'=(D−O'')−(D−O')
FIGS. 3 and 4 are conceptual diagrams for explaining a positioning correction value calculating method and a positioning method in the positioning calculating section 40. FIG. In FIG. 3, the car navigation device 1
Is assumed to have received radio waves from GPS satellites A to D at point O (correct position). Note that the GPS satellites A to D
Are points A to D. At this time, due to various error factors including ionospheric delay, the measurement position is at the point O ′.
Became. It is assumed that a point O ″ (correction position A) is obtained by performing a map matching process on the measurement position. Then, this point O ″ is assumed to be a correct position (point O). Here, the processing for calculating the point O ′ includes:
The pseudo range data AO 'including an error from the point A (GPS satellite A) to the measurement point was used. The pseudo range data A-O 'is the distance from the GPS satellite A to the measurement point (or the propagation time of the radio wave). However, the correction range data A-O "between the point O" and the point A (GPS satellite A) corrected by the map matching is small even if it does not include an error. Pseudo range data A
−O ′, the difference between the correction range data A−O ″ is A ′,
The positioning correction value for the GPS satellite A is obtained by the following equation. A ′ = (A−O ″) − (A−O ′) GPS satellite B
Similarly, the pseudo range data B-O, C-
O, DO, and a positioning correction value for each of the GPS satellites B, C, and D are obtained by the following equation.
0 is stored. B ′ = (BO ″) − (BO ′) C ′ = (CO ″) − (CO ′) D ′ = (DO ″) − (DO ′) )

【0024】そして、新たに測位計算を行なう際に、新
たに求めた擬似レンジデータに以上の測位補正値を加え
ることにより、誤差を打ち消したより正しい位置に近い
測位結果を得ることができる。例えば図4に示すよう
に、点Pの位置で(正しい位置)においてGPS衛星A
〜Dからの電波を受信したものとする。なお、図4は理
解を容易にするためにGPS衛星Cのみ記載している。
GPS衛星A〜Dから受信した電波を用いた測定位置を
点P'とする。このときの擬似レンジデータはA−P'〜
D−P'である。この擬似レンジデータA−P'〜D−
P'は、電離層遅延をはじめとする誤差を含んでいる。
そこで、下記式に示すように、このレンジデータA−
P'〜D−P'に測位算出部40に記憶してある測位補正
値A'〜D'を加えると、誤差を含まないか含んでも微小
な補正レンジデータA−P''〜D−P''を求めることが
できる。 A−P''=(A−P')+A',B−P''=(B−P')
+B' C−P''=(C−P')+C',D−P''=(D−P')
+D' 以上の補正レンジデータA−P''〜D−P''を用いるこ
とにより、算出された測位結果は、図4の点P''で示す
位置となる。この点P''は、点P'に比べて点Pで示す
正しい位置に近いものとなる。この点P'についてマッ
プマッチング処理を施すことにより、点Pを求めること
ができる。
When a new positioning calculation is performed, by adding the above-mentioned positioning correction value to the newly obtained pseudo-range data, a positioning result closer to a correct position can be obtained by canceling the error. For example, as shown in FIG. 4, at the position of point P (correct position), the GPS satellite A
To D are received. FIG. 4 shows only the GPS satellite C for easy understanding.
A measurement position using radio waves received from the GPS satellites A to D is defined as a point P ′. The pseudo range data at this time is AP ′ ~
DP ′. These pseudo range data AP ′ to D−
P ′ includes an error including an ionospheric delay.
Therefore, as shown in the following equation, this range data A-
When the positioning correction values A ′ to D ′ stored in the positioning calculation unit 40 are added to P ′ to DP ′, minute correction range data AP ″ to DP can be obtained even if they do not include or include an error. ''. AP ″ = (AP ′) + A ′, BP ″ = (BP ′)
+ B ′ CP ″ = (CP ′) + C ′, DP ″ = (DP ′)
By using the correction range data AP ″ to DP ″ equal to or greater than + D ′, the calculated positioning result is the position indicated by the point P ″ in FIG. This point P ″ is closer to the correct position indicated by the point P than the point P ′. By performing a map matching process on the point P ′, the point P can be obtained.

【0025】図5は、本実施の形態によるGPS測位開
始から終了までの動作を示すフローチャートである。図
5において、GPS測位が開始されると、測位算出部4
0に記憶されている測位補正値が有効か否か判定される
(S101)。測位補正値には、前述のように、有効期
限が存在する。この有効期限については、測定に使用し
たGPS衛星の数およびDOP値も考慮する。本実施の
形態においては、測定に使用したGPS衛星の数が4
個、DOP値が3のときの有効期限を30秒とする。つ
まり、測定に使用したGPS衛星の数が4個、DOP値
が3のときには、測位補正値を求めてから30秒以内は
当該測位補正値は有効であるが、30秒を過ぎると無効
となる。このGPS衛星の数4、DOP値3を基準とし
て、GPS衛星の数、DOP値が変動すると有効期限も
変動する。有効期限をTe、測位に使用するGPS衛星
の数をSn、DOP値をDnと置くと、有効期限Teは
下記式により求められる。 Te(秒)=30(秒)×(Sn/4)×(3/Dn) 例えば、DOP値が3のままで測位に使用するGPS衛
星の数が5個になると、有効期限Teは下記式により3
7.5秒となる。 Te=30(秒)×(5/4)×(3/3)=37.5
(秒) さらに、DOP値が5に変動したとすると、下記式によ
り有効期限Teは22.5秒となる。 Te=30(秒)×(5/4)×(3/5)=22.5
(秒)
FIG. 5 is a flowchart showing the operation from the start to the end of GPS positioning according to the present embodiment. In FIG. 5, when the GPS positioning is started, the positioning calculation unit 4
It is determined whether the positioning correction value stored in 0 is valid (S101). As described above, the positioning correction value has an expiration date. This expiration date also takes into account the number of GPS satellites used for measurement and the DOP value. In the present embodiment, the number of GPS satellites used for measurement is 4
The expiration date when the DOP value is 3 is 30 seconds. That is, when the number of GPS satellites used for measurement is four and the DOP value is 3, the positioning correction value is valid within 30 seconds after obtaining the positioning correction value, but becomes invalid after 30 seconds. . When the number of GPS satellites and the DOP value change with reference to the number 4 of GPS satellites and the DOP value 3, the expiration date also changes. Assuming that the expiration date is Te, the number of GPS satellites used for positioning is Sn, and the DOP value is Dn, the expiration date Te is obtained by the following equation. Te (seconds) = 30 (seconds) × (Sn / 4) × (3 / Dn) For example, if the number of GPS satellites used for positioning becomes 5 while the DOP value remains 3, the expiration date Te is given by the following equation. By 3
7.5 seconds. Te = 30 (seconds) × (5/4) × (3/3) = 37.5
(Second) Further, assuming that the DOP value has changed to 5, the expiration date Te is 22.5 seconds according to the following equation. Te = 30 (seconds) × (5/4) × (3/5) = 22.5
(Seconds)

【0026】測位補正値が有効と判定された場合には、
当該測位補正値を用いて擬似レンジデータを補正して測
位結果を算出する(S103)。この算出方法は、図3
および図4に基づき説明した通りである。ここで、測定
に使用したGPS衛星の数、DOP値に応じて測位補正
値を適宜調整することができる。例えば、測定に使用し
たGPS衛星の数が4個以上、DOP値が3以下の場合
には測位補正値をそのまま、つまり100%用いること
を基準にし、測位に使用するGPS衛星の数、DOP値
に対応して測位補正値を調整することができる。測位に
使用するGPS衛星の数が3個、DOP値が3以下とす
ると、100(%)×3÷4=75%、さらにこのとき
のDOP値が5だとすると、75%×3÷5=45%と
なる。測位補正値が有効でない場合には擬似レンジデー
タを補正しないで測位結果を算出する(S102)。つ
まり、擬似レンジデータにマップマッチング処理を施し
た結果が測位結果となる。
When the positioning correction value is determined to be valid,
The positioning result is calculated by correcting the pseudo range data using the positioning correction value (S103). This calculation method is shown in FIG.
4 and FIG. Here, the positioning correction value can be appropriately adjusted according to the number of GPS satellites used for the measurement and the DOP value. For example, when the number of GPS satellites used for measurement is four or more and the DOP value is three or less, the number of GPS satellites used for positioning and the DOP value are used on the basis that the positioning correction value is used as it is, that is, 100% is used. , The positioning correction value can be adjusted. If the number of GPS satellites used for positioning is three and the DOP value is 3 or less, 100 (%) × 3 ÷ 4 = 75%. If the DOP value at this time is 5, 75% × 3 ÷ 5 = 45. %. If the positioning correction value is not valid, the positioning result is calculated without correcting the pseudo range data (S102). That is, the result of performing the map matching process on the pseudo range data is the positioning result.

【0027】ここまでで測位結果の算出、つまり先行す
る測位は終了し、次いで新たな測位のための測位補正値
を求める処理がS104以降でなされる。先行する測位
が終了すると、次の測位のためにGPS衛星からの電波
を受信して擬似レンジデータを算出する(S104)。
自車が建物の陰あるいはトンネル内に位置するためにG
PS衛星からの電波を受信できない場合には、擬似レン
ジデータを算出することができないために、以後の処理
は行なわずにGPS測位を終了するか、あるいはS10
1に戻る。
At this point, the calculation of the positioning result, that is, the preceding positioning is completed, and the process of obtaining a positioning correction value for a new positioning is performed after S104. When the preceding positioning is completed, a radio wave from a GPS satellite is received for the next positioning to calculate pseudo range data (S104).
G because the car is located behind a building or in a tunnel
If the radio wave from the PS satellite cannot be received, the pseudo range data cannot be calculated, so that the GPS positioning is terminated without performing the subsequent processing, or
Return to 1.

【0028】擬似レンジデータを算出した後には、前述
のようにマップマッチング処理を行なう。そして、この
マップマッチング処理を行なった結果として、測位点が
近傍の道路上に位置補正できたならば(S105)、自
車位置の精度が基準値以上か否かの判定を行なう(S1
06)。測位点が近傍の道路上に位置補正できない場合
には、以後の処理は行なわずにGPS測位を終了する
か、あるいはS101に戻る。自車位置の精度が基準値
以上か否かの判定は、次の2つの条件を満たすか否かで
行なわれる。 条件1:1km走行中に、進行方向に対して45〜13
5°曲がる右・左折を2回以上繰り返した。 条件2:条件1の走行中に、マップマッチングにより自
車が道路上から外れることがなかった。 以上のように自車位置の精度を判定するのは、自車位置
の精度が測位補正値の精度を左右するためである。自車
位置の精度を上記2つの条件により判定することとした
のは、以下の理由による。つまり、自車が直線走行のみ
をしていたのでは、道路上に位置することは確かだとし
ても、道路の延長方向についての位置が正確であること
を判定することはできないが、自車が右・左折を繰り返
しても道路上から外れないとすれば、その位置は精度が
高いということができるからである。ただし、以上の条
件はあくまで1例であり、本発明を限定する根拠とはな
りえない。自車位置の精度が基準値以上と判定される
と、各GPS衛星と自車位置間の擬似レンジデータを計
算し、補正レンジデータとの差分、つまり測位補正値を
求める(S107)。この測位補正値は、測位算出部4
0に記憶される。
After calculating the pseudo range data, the map matching process is performed as described above. As a result of performing the map matching process, if the position of the positioning point can be corrected on the nearby road (S105), it is determined whether or not the accuracy of the vehicle position is equal to or more than the reference value (S1).
06). If the position of the positioning point cannot be corrected on the nearby road, the GPS positioning is terminated without performing the subsequent processing, or the process returns to S101. The determination as to whether or not the accuracy of the vehicle position is equal to or higher than the reference value is made based on whether or not the following two conditions are satisfied. Condition 1: 45 to 13 with respect to the traveling direction while traveling 1 km
The 5 ° right / left turn was repeated twice or more. Condition 2: The vehicle did not deviate from the road due to map matching during the traveling of Condition 1. The reason why the accuracy of the own vehicle position is determined as described above is that the accuracy of the own vehicle position affects the accuracy of the positioning correction value. The reason why the accuracy of the vehicle position is determined based on the above two conditions is as follows. In other words, if the vehicle only travels straight, it is not possible to determine that the position in the direction of extension of the road is accurate, although it is certain that the vehicle is located on the road. If the vehicle does not deviate from the road even after repeated right and left turns, the position can be said to be highly accurate. However, the above condition is merely an example, and cannot be a basis for limiting the present invention. If the accuracy of the own vehicle position is determined to be equal to or higher than the reference value, pseudo range data between each GPS satellite and the own vehicle position is calculated, and a difference from the correction range data, that is, a positioning correction value is obtained (S107). This positioning correction value is stored in the positioning calculation unit 4.
0 is stored.

【0029】以上の実施の形態では、DGPSの受信機
能を有しないカーナビゲーション装置1について説明し
たが、本発明は図6に示すようにDGPS受信部20を
備えたナビゲーション装置1とすることもできる。な
お、図6のカーナビゲーション装置1において、図1に
示したカーナビゲーション装置1と同一部分には同一の
符号を付している。DGPS受信部20は、DGPSの
基準局から発信される電波を受信するためのDGPSア
ンテナ21を備えている。この基準局からは、当該基準
局の位置と受信対象のGPS衛星からの位置情報を比較
して得られる誤差情報が、例えばFM多重放送により提
供される。したがってDGPS受信部20はFM電波受
信機および受信信号の復調器を備えることになるDGP
S受信部20にて受信された誤差情報は、測位算出部4
0に対して出力される。測位算出部40はこの情報を用
いて測位結果を算出する。DGPS受信部20はFM電
波受信機を備えているから、前述のVICSについての
FM多重放送をも受信することができる。したがって、
DGPS受信部20がVICSについてのFM多重放送
を受信している間にはDGPSは機能しないことにな
る。しかし、本実施の形態によればDGPSの機能しな
い間には測位補正値を求めることにより高精度な測位の
算出を実行することができる。また、DGPSは任意の
タイミングで機能させることもでき、そのタイミングに
応じて測位補正値を用いた測位の算出を実行することが
できる。
In the above embodiment, the car navigation apparatus 1 having no DGPS receiving function has been described. However, the present invention may be applied to a navigation apparatus 1 having a DGPS receiving unit 20 as shown in FIG. . In the car navigation device 1 of FIG. 6, the same parts as those of the car navigation device 1 shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The DGPS receiver 20 includes a DGPS antenna 21 for receiving radio waves transmitted from a DGPS reference station. The reference station provides error information obtained by comparing the position of the reference station with position information from a GPS satellite to be received, for example, by FM multiplex broadcasting. Therefore, the DGPS receiving unit 20 includes the FM radio wave receiver and the demodulator of the received signal.
The error information received by the S receiving unit 20 is
Output for 0. The positioning calculation unit 40 calculates a positioning result using this information. Since the DGPS receiving unit 20 includes the FM radio wave receiver, the DGPS receiving unit 20 can also receive the FM multiplex broadcast for VICS. Therefore,
DGPS does not function while the DGPS receiving unit 20 is receiving FM multiplex broadcasting about VICS. However, according to the present embodiment, it is possible to execute highly accurate positioning calculation by obtaining the positioning correction value while the DGPS does not function. Further, the DGPS can be made to function at an arbitrary timing, and the positioning can be calculated using the positioning correction value according to the timing.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位置の測定に使用されたGPS衛星と補正位置とから補
正レンジデータを取得し、この補正レンジデータに基づ
いて測定に使用されたGPS衛星からの電波が含む誤差
を求める。そして、この誤差を考慮して位置を測定する
ため、得られた測定結果は精度の高いものとなる。特に
本発明の測位方法によれば、GPS衛星からの電波が一
旦途絶えた後でも、誤差情報を保有していればその誤差
情報を考慮して位置を測定することができるため、従来
に比べて早期に精度の高い測位を実現することができ
る。また、DGPSおよびVICSを利用するナビゲー
ション装置において、DGPSを利用しない時間帯に本
発明の測位方法を適用すれば、従来に比べて高い精度の
測位を維持することができる。
As described above, according to the present invention,
Correction range data is obtained from the GPS satellite used for position measurement and the correction position, and an error included in a radio wave from the GPS satellite used for measurement is obtained based on the correction range data. Since the position is measured in consideration of the error, the obtained measurement result has high accuracy. In particular, according to the positioning method of the present invention, even if the radio wave from the GPS satellite is interrupted once, if the error information is held, the position can be measured in consideration of the error information. High-accuracy positioning can be realized early. Also, in a navigation device using DGPS and VICS, if the positioning method of the present invention is applied during a time period when DGPS is not used, positioning with higher accuracy than before can be maintained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本実施の形態におけるカーナビゲーション装
置1の機能ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a car navigation device 1 according to the present embodiment.

【図2】 本実施の形態におけるカーナビゲーション装
置1の機能ブロック間の情報転送関係を説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating an information transfer relationship between functional blocks of the car navigation device 1 according to the present embodiment.

【図3】 本実施の形態におけるカーナビゲーション装
置1の測位算出部40における測位補正値算出方法およ
び測位方法を説明するための概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a positioning correction value calculation method and a positioning method in a positioning calculation unit 40 of the car navigation device 1 according to the present embodiment.

【図4】 本実施の形態におけるカーナビゲーション装
置1の測位算出部40における測位補正値算出方法およ
び測位方法を説明するための概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a positioning correction value calculation method and a positioning method in a positioning calculation unit 40 of the car navigation device 1 according to the present embodiment.

【図5】 本実施の形態における本実施の形態によるG
PS測位開始から終了までの動作を示すフローチャート
である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a G according to the present embodiment.
It is a flowchart which shows operation | movement from PS positioning start to completion | finish.

【図6】 本実施のカーナビゲーション装置1の変形例
を示す機能ブロック図である。
FIG. 6 is a functional block diagram showing a modified example of the car navigation device 1 of the present embodiment.

【図7】 GPSシステムの概略構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a GPS system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…GPS受信部、11…GPSアンテナ、20…D
GPS受信部、21…DGPSアンテナ、30…受信衛
星制御部、40…測位算出部、50…移動軌跡算出部、
60…マップマッチング部、70…表示制御部、71…
表示部、80…記憶制御部、81…DVDドライブ、9
0…自律航法センサ
10 GPS receiver, 11 GPS antenna, 20 D
GPS receiving unit, 21: DGPS antenna, 30: receiving satellite control unit, 40: positioning calculation unit, 50: moving trajectory calculation unit,
60: Map matching unit, 70: Display control unit, 71:
Display unit, 80: storage control unit, 81: DVD drive, 9
0… Autonomous navigation sensor

フロントページの続き Fターム(参考) 2F029 AA02 AB01 AB07 AB09 AC02 AC08 AC14 AC19 AD01 5H180 AA01 BB13 CC12 EE18 FF04 FF05 FF07 FF12 FF13 FF22 FF27 5J062 AA03 BB01 BB02 BB03 CC07 DD24 EE04 HH07 Continued on the front page F term (reference) 2F029 AA02 AB01 AB07 AB09 AC02 AC08 AC14 AC19 AD01 5H180 AA01 BB13 CC12 EE18 FF04 FF05 FF07 FF12 FF13 FF22 FF27 5J062 AA03 BB01 BB02 BB03 CC07 DD24 EE04 HH07

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 GPS衛星から送信された電波を用いて
位置を測定し、 測定された前記位置に補正処理を行なって補正位置を設
定し、 前記位置の測定に使用されたGPS衛星と前記補正位置
とから補正レンジデータを求め、 前記位置の測定に使用されたGPS衛星から送信された
電波が含む誤差を前記補正レンジデータに基づいて求
め、 GPS衛星からの電波を用いて測定された位置と前記誤
差に基づいて測位結果を算出することを特徴とするGP
Sによる測位方法。
1. A position is measured using a radio wave transmitted from a GPS satellite, a correction process is performed on the measured position to set a correction position, and the GPS satellite used for the position measurement and the correction are set. The correction range data is obtained from the position, the error included in the radio wave transmitted from the GPS satellite used for the position measurement is obtained based on the correction range data, and the position measured using the radio wave from the GPS satellite is calculated. GP for calculating a positioning result based on the error
Positioning method by S.
【請求項2】 GPS衛星から送信された電波を用いて
測定した位置について補正位置を求める補正手段と、 前記GPS衛星から前記測定した位置までの擬似レンジ
データを算出する第1のレンジデータ算出手段と、 前記GPS衛星から前記補正位置までの補正レンジデー
タを算出する第2のレンジデータ算出手段と、 前記擬似レンジデータと前記補正レンジデータとの差分
である測位補正値を算出する測位補正値算出手段と、 前記測位補正値を用いて測位結果を算出する測位算出手
段と、を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
2. A correction means for obtaining a correction position for a position measured using radio waves transmitted from a GPS satellite, and a first range data calculation means for calculating pseudo-range data from the GPS satellite to the measured position. Second range data calculating means for calculating correction range data from the GPS satellite to the correction position; positioning correction value calculation for calculating a positioning correction value that is a difference between the pseudo range data and the correction range data And a positioning calculating means for calculating a positioning result using the positioning correction value.
【請求項3】 前記測位補正値算出手段は、前記補正手
段が補正位置を求めてからの時間、測定に用いたGPS
衛星の数および測定に用いたGPS衛星の配置から定ま
る精度劣化指数に基づいて前記測位補正値が有効である
か否か判定し、 前記測位算出手段は、前記測位補正値が有効と判定され
た場合に前記測位補正値を用いて測位結果を算出するこ
とを特徴とする請求項2に記載のナビゲーション装置。
3. The positioning correction value calculating means includes: a time from when the correcting means obtains a corrected position;
It is determined whether or not the positioning correction value is valid based on the accuracy deterioration index determined from the number of satellites and the arrangement of the GPS satellites used for the measurement, and the positioning calculation unit determines that the positioning correction value is valid. The navigation device according to claim 2, wherein a positioning result is calculated using the positioning correction value in the case.
【請求項4】 前記補正位置が所定の精度を有している
か否か判定する補正位置判定手段を備え、 前記測位算出手段は、前記補正位置判定手段において前
記補正位置が所定の精度を有していると判定した場合に
測位結果を算出することを特徴とする請求項2または3
に記載のナビゲーション装置。
4. A correction position determining means for determining whether or not the corrected position has a predetermined accuracy, wherein the positioning calculating means has the corrected position having a predetermined accuracy in the corrected position determining means. 4. A positioning result is calculated when it is determined that the positioning is performed.
The navigation device according to claim 1.
【請求項5】 前記測位算出手段は、前記補正手段が補
正位置を求めてからの時間、測定に用いたGPS衛星の
数および測定に用いたGPS衛星の配置から定まる精度
劣化指数に基づいて、前記測位補正値を調整することを
特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のナビゲーシ
ョン装置。
5. The positioning calculation means, based on a time from when the correction means obtains the corrected position, the number of GPS satellites used for measurement, and an accuracy deterioration index determined from the arrangement of the GPS satellites used for measurement, The navigation device according to claim 2, wherein the positioning correction value is adjusted.
【請求項6】 DGPSによる位置補正を行なうための
DGPS受信手段を備え、 前記測位算出手段は、前記DGPS受信手段による位置
測定を行なわないときに前記測位補正値を用いて測位結
果を算出することを特徴とする請求項2〜5のいずれか
に記載のナビゲーション装置。
6. DGPS receiving means for performing position correction by DGPS, wherein said positioning calculation means calculates a positioning result using said positioning correction value when not performing position measurement by said DGPS receiving means. The navigation device according to any one of claims 2 to 5, wherein
【請求項7】 前記補正手段は、道路地図データに基づ
いて補正処理を行なうか、または速度および方位の変化
データに基づいて補正処理を行なうことを特徴とする請
求項2〜6のいずれかに記載のナビゲーション装置。
7. The correction method according to claim 2, wherein the correction means performs correction processing based on road map data or performs correction processing based on speed and azimuth change data. A navigation device as described.
【請求項8】 GPS衛星から送信された電波を用いて
測定した位置O'についてマップマッチング処理を行な
って補正位置O''を求める補正手段とGPS衛星の位置
Aから前記位置O'までの距離(A−O')を算出する第
1の算出手段と、 GPS衛星の位置Aから前記補正位置O''までの距離
(A−O'')を算出する第2の算出手段と、 (A−O'')−(A−O')を算出する第3の算出手段
と、を備えることを特徴とするGPS受信装置。
8. A correction means for performing a map matching process on a position O ′ measured using radio waves transmitted from a GPS satellite to obtain a correction position O ″, and a distance from the position A of the GPS satellite to the position O ′. First calculating means for calculating (A-O '); second calculating means for calculating the distance (A-O ") from the position A of the GPS satellite to the correction position O"; −O ″) − (A−O ′), and a third calculating unit.
JP2000225993A 2000-07-26 2000-07-26 Radiolocation method by gps, navigation device, and gps reception device Pending JP2002040128A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000225993A JP2002040128A (en) 2000-07-26 2000-07-26 Radiolocation method by gps, navigation device, and gps reception device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000225993A JP2002040128A (en) 2000-07-26 2000-07-26 Radiolocation method by gps, navigation device, and gps reception device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002040128A true JP2002040128A (en) 2002-02-06

Family

ID=18719682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000225993A Pending JP2002040128A (en) 2000-07-26 2000-07-26 Radiolocation method by gps, navigation device, and gps reception device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002040128A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8073619B2 (en) 2007-08-07 2011-12-06 Denso Corporation Position correction apparatus
US20180059252A1 (en) * 2016-08-23 2018-03-01 Fujitsu Limited Information processing method, information processing apparatus, and computer readable storage medium

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8073619B2 (en) 2007-08-07 2011-12-06 Denso Corporation Position correction apparatus
US20180059252A1 (en) * 2016-08-23 2018-03-01 Fujitsu Limited Information processing method, information processing apparatus, and computer readable storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2541203B1 (en) Road map feedback server for tightly coupled gps and dead reckoning vehicle navigation
US20110288771A1 (en) System and method for determining the geographic location of a device
US20110257882A1 (en) Road map feedback server for tightly coupled gps and dead reckoning vehicle navigation
US9952328B2 (en) Antenna pattern data mining for automotive GNSS receivers
US20090326809A1 (en) System and method for augmenting a satellite-based navigation solution
JP4103926B1 (en) Positioning device for moving objects
US6865478B2 (en) Determining the position of a receiver and/or the system time of a positioning system
EP1115008B1 (en) A method for determining reference time error and an electronic device
EP2541198A1 (en) Road map feedback corrections in tightly coupled gps and dead reckoning vehicle navigation
Reid et al. Standalone and RTK GNSS on 30,000 km of North American Highways
JP2002122652A (en) Correction data calculating system for dgps
WO2009130305A1 (en) Method of positioning using satellites
JP3267080B2 (en) Hybrid navigation system
JP2008051573A (en) Navigation apparatus, method therefor, and program therefor
JP2003149318A (en) Navigation device
JP2010164496A (en) Gnss receiver and positioning method
JP2002040128A (en) Radiolocation method by gps, navigation device, and gps reception device
JP2010112759A (en) Mobile body positioning apparatus
JP4470944B2 (en) Mobile positioning device
JP2002040129A (en) Method and device for radiolocation and navigation device
JP3314490B2 (en) Mobile location management system
JP2618051B2 (en) Navigation system for moving objects
JPH0351783A (en) Navigation apparatus for automobile
JPH1164478A (en) Dgps receiver
JPH03134513A (en) Navigation apparatus for automobile