JP2004157049A - ナビゲーション装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】分岐角度の浅い分岐路での車両の現在位置の判定精度を高め、より正確な位置を示すことができるナビゲーション装置を提供すること。
【解決手段】複数の人工衛星から送信された複数の信号を測位情報として予め設定された受信間隔で受信する受信手段1と、この受信手段1によって受信された測位情報から受信位置を算出する位置算出手段106と、この位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて移動体の地図上の現在位置を決定する位置判定手段107と、受信手段1によって受信された測位情報を格納する測位情報格納手段110とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】複数の人工衛星から送信された複数の信号を測位情報として予め設定された受信間隔で受信する受信手段1と、この受信手段1によって受信された測位情報から受信位置を算出する位置算出手段106と、この位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて移動体の地図上の現在位置を決定する位置判定手段107と、受信手段1によって受信された測位情報を格納する測位情報格納手段110とを備える。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星から送信された信号を測位情報として受信し、受信した測位情報から移動体の地図上の現在位置を特定するナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、グローバルポジショニングシステム(以下単に、GPSという。)では、複数の人工衛星から送信された信号が利用され、これらの人工衛星から送信された信号を測位情報として受信し、受信した測位情報から受信位置を算出し、算出した受信位置から車両の地図上の現在位置を決定するナビゲーション装置として図12に示す構成のものが知られている。
【0003】
図12に示すように、従来のナビゲーション装置は、人工衛星から送信された信号を受信する受信手段1と、この受信手段1が受信した信号を用いて測位を行うGPS受信機11と、車両の速度をパルス信号に変換して示された車速パルスなどを用いて車両の移動距離を求める距離センサ3と、振動ジャイロなどの方位センサ4と、読み取り専用コンパクトディスク(以下単に、CD−ROMという。)やデジタル多用途ディスク(以下単に、DVDという。)やハードディスクなどの地図情報を格納する地図情報格納用メモリ5と、GPS受信機11から出力される位置情報と距離センサ3から出力される距離情報と方位センサ4から出力される方位情報と地図情報格納用メモリ5に格納された地図情報から読取った道路情報とを用いて車両の現在位置を算出する位置算出手段12と、ナビゲーション装置全体の制御を行う制御手段7と、地図情報格納用メモリ5に格納された地図情報を読み出し、読み出した地図情報が示す地図に車両の現在位置を示すマーカを重畳し、重畳した地図を画面に表示する表示手段8と、操作者が各種操作を行う入力手段9とを備えている。
【0004】
次に、従来のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0005】
図12において、受信手段1で受信した複数の人工衛星からの信号を測位情報として受信し、絶対位置と絶対方位がGPS受信機11によって算出される。但し、絶対方位については、停止している場合には算出不能である。GPS受信機11で求めた絶対位置および絶対方位と距離センサ3で求めた距離と方位センサ4で求めた相対方位とを用いて常に車両の現在位置が位置算出手段12によって算出される。また、操作者が入力手段9から目的地を設定したとき、位置算出手段12から得た現在位置および設定された目的地に対して推奨ルートが制御手段7によって算出され、算出された推奨ルートが表示手段8に表示される。
【0006】
図13は、従来のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときに算出した位置を示している。
【0007】
図13に示すように、車両が道路R1をY字路の分岐点に向かって走行し、分岐点で道路R2へ進んだとする。このときに車両に搭載された従来のナビゲーション装置の位置算出手段12がGPS受信機11から求めた絶対位置情報および絶対方位情報と距離センサ3から求めた距離情報と方位センサ4から求めた相対方位情報に基づいて算出した車両の現在位置が、地点Pn、Pn+1、Pn+2、Pn+3、Pn+4となったとする。位置算出手段12は、地図情報格納用メモリ5に格納された地図情報から道路情報を読取って車両の現在位置が道路上に乗るように車両の現在位置を近い方の道路上に補正するようになっており、地点Pn+2では道路R2よりも道路R3の方が近いため、地点Bn+2に補正される。但し、地点An+2も候補地点とする。地点Pn+3では道路R2と道路R3の距離がほぼ等しいが、地点Pn+2で道路R2を選択したため、地点Bn+3を車両の現在位置とする。地点An+3は引続き候補地点とする。次に、算出された地点Pn+4に達したときには、道路R3よりも道路R2の方が近いので、道路R3上の地点Bn+4よりも道路R2上の地点An+4の方が存在確率が高いと判定し、道路R2上の地点An+4を車両の現在位置とし、道路R3上の地点Bn+4は候補地点とする(例えば特許文献1参照)。
【0008】
また、従来のナビゲーション装置は、操作者が設定した目的地までの推奨ルートが算出されているときには推奨ルートを優先し、車両の現在位置を判定するようになっている。例えば、道路R2が目的地までの推奨ルートであれば、算出された地点Pn+2において車両の現在位置は道路R2上の地点An+2であると判定するが、目的地が設定されていないときには、推奨ルートを優先する判定は実行されない。
【0009】
【特許文献1】
特表平10−500208号公報(第10‐11頁、第5図)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のナビゲーション装置では、分岐角度の浅いY字路に進入したときに分岐後の移動体の位置を間違って判定することがあり、移動体の位置を正確に判定する判定精度が低いという問題があった。
【0011】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、分岐角度の浅いY字路に進入したときでも分岐後の移動体の位置をより正確に判定するよう判定精度を高めたナビゲーション装置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のナビゲーション装置は、複数の人工衛星から送信された複数の信号を測位情報として受信する受信手段と、前記測位情報から受信位置を算出する位置算出手段と、前記受信位置を地図上にマッピングし、移動体の現在位置の候補地点が複数存在するのか否かを判定する位置判定手段と、前記受信手段によって受信された前記測位情報を格納する測位情報格納手段とを備え、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出し、前記位置判定手段は、前記位置算出手段によって算出された前記複数の地点の前記受信位置の相対的な位置の変化に基づいて前記地図上の前記複数の候補地点から前記移動体の地図上の現在位置を決定する構成を有している。
【0013】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけを用いて複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の相対位置の変化を評価することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0014】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記受信手段は、さらにディファレンシャルGPS補正情報を受信し、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通で、かつ前記ディファレンシャルGPS補正情報に対応した前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記ディファレンシャルGPS補正情報に基づいて前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出する構成を有している。
【0015】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通で、かつ補正情報受信手段によって受信されたディファレンシャルGPS補正情報に対応する人工衛星の組合せの測位情報だけを用いて複数の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の相対位置の変化を評価することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0016】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出し、前記位置判定手段手段は、前記位置算出手段によって算出された前記複数の地点を結んだ軌跡と前記移動体が走行した道路の前記地図上の形状パターンとを比較し、前記地図上の前記複数の候補地点から前記移動体の前記現在位置を決定する構成を有している。
【0017】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけを用いて複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の走行軌跡と道路の地図上の形状パターンとを比較することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0018】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記受信手段は、予め設定された受信間隔で前記測位情報を受信し、さらに前記移動体が前記地図上の予め設定された区間を移動するときには、前記予め設定された受信間隔よりも短い受信間隔に変更して前記測位情報を受信する構成を有している。
【0019】
この構成により、移動体がの道路上の予め設定された区間を走行するとき、予め設定された受信間隔よりもさらに短い受信間隔に変更して測位情報を受信し、受信した測位情報が測位情報格納手段に格納されるので、複数の候補地点が存在すると判定したとき、測位情報格納手段に格納された受信位置からさらに詳しい移動体の走行軌跡を取得することができ、取得した移動体の走行軌跡と道路の地図上の形状パターンとを比較し、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0020】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、取得した前記複数の地点の前記測位情報に共通で、かつ前記人工衛星の位置を示す仰角の変動が予め設定された角度未満の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出する構成を有している。
【0021】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通で、かつ人工衛星の位置を示す仰角の変動が予め設定された角度未満の人工衛星の組合せの測位情報だけを用いてこれら2つの地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の走行軌跡と道路の地図上の形状パターンとを比較することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0022】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、取得した前記複数の地点の前記測位情報に共通で、かつ前記人工衛星から送信された信号が電離層によって遅延を受けて変化する変化量が予め設定された変化量未満の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出する構成を有している。
【0023】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通で、かつ電離層によって遅延を受けて変化する変化量が予め設定された変化量未満の人工衛星の組合せの測位情報だけを用いてこれら2つの地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の走行軌跡と道路の地図上の形状パターンとを比較することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0025】
(第1の実施の形態)
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置は、図12の従来のナビゲーション装置と同じ受信手段1と、距離センサ3と、方位センサ4と、表示手段8と、入力手段9とに加え、受信手段1が受信した測位情報から受信位置を算出し、算出した受信位置を受信位置情報として出力するGPS受信機102と、地図情報を格納する地図情報格納用メモリ105と、GPS受信機102から出力された受信位置情報と距離センサ3から出力された移動距離情報と方位センサ4から出力された方位情報と地図情報格納用メモリ105から読み出した道路データとを用いて車両の現在位置を算出する位置算出手段106と、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両の現在位置を地図上にマッピングし、車両の現在位置の候補地点が複数存在するかの否かを判定する位置判定手段107と、受信手段1が受信した複数の信号を測位情報として格納する測位情報格納手段110とナビゲーション装置全体を制御する制御手段111とを備えている。
【0026】
また、位置判定手段107が、複数の候補地点が存在すると判定したことにより、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された2つの地点の受信位置の相対的な位置の変化に基づいて地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定するようになっている。
【0027】
次に、図11を参照し、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0028】
複数の人工衛星から送信された複数の信号を受信手段1が測位情報として受信し、受信した測位情報から受信位置がGPS受信機102によって算出される。また、複数の人工衛星から受信した測位情報、例えば、複数の人工衛星の軌道情報や電波の伝搬時間などが測位情報格納手段110に格納される。次いで、GPS受信機102によって算出された受信位置と受信手段3で検出した距離情報と方位センサ4で検出した相対方位情報とを用いて車両の現在位置が位置算出手段106によって算出される(ステップS101)。さらに、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両の現在位置を地図上にマッピングするとき、地図上に複数の候補地点が存在する可能性があるか否かが位置判定手段107によって判定される(ステップS102)。
【0029】
ここで、位置判定手段107が車両を地図上の1つの地点に特定できると判定したとき、位置算出手段106によって算出された位置情報から車両の現在位置が決定される。
【0030】
一方、位置判定手段107が地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定したとき、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報が取得され、取得された複数の地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで複数の地点の受信位置が位置算出手段106によってそれぞれ算出される(ステップS103)。次いで、位置算出手段106によって算出された複数の地点の受信位置の相対的な位置の変化に基づいて地図上の複数の候補地点から車両の現在位置が位置判定手段107によって決定される(ステップS104)。
【0031】
例えば、車両が分岐角度の浅いY字路に進入したとき、車両は地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定される。このとき、測位情報格納手段110からY字路に進入する前の地点と進入した後の地点の測位情報が読み出され、2つの地点に共通の人工衛星から受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置がそれぞれ算出される。GPS測位では絶対位置として数mから数十m程度の誤差があるが、人工衛星の組合せを2つの地点で同じにすることにより2つの地点の誤差の大きさと方向がほぼ同じになり、相対位置としては従来よりも約10倍の精度が得られる。そこで、分岐路に侵入する前に走行していた道路に直交する方向に相対位置がどれだけ変化をしたかを求めることによって、分岐後に車両が存在する道路を判定することができる。
【0032】
次に、図2と図3とを参照し、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0033】
図2において、道路R2と道路R3とに分岐する分岐角度の浅いY字路に向かって道路R1を走行し、分岐点で道路R2へ進んだとき、位置算出手段106が算出した車両の現在位置がそれぞれ地点Pn,Pn+1となったとする。分岐後の地点Pn+1では道路R2と道路R3の何れにも車両が存在する可能性があるので、まず始めに、測位情報格納手段110に格納されたY字路の分岐前の地点Pnの測位情報と分岐後の地点Pn+1の測位情報が位置算出手段106によって読み取られる。次いで、位置算出手段106によって読み取られた分岐前の地点Pnの測位情報と分岐後の地点Pn+1の測位情報を比較し、分岐前の地点Pnと分岐後の地点Pn+1に共通の人工衛星の組合せが選択される。さらに、選択された共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで分岐前の地点Pnの位置と分岐後の地点Pn+1の位置が算出される。
【0034】
図3に示すように、例えば、分岐前の地点Pnと分岐後の地点Pn+1に共通の人工衛星の組合せが衛星番号1,4,6であるならば、衛星番号1,4,6の測位情報のみが抽出され、抽出された衛星番号1,4,6の測位情報から分岐前の地点Pnの位置と分岐後の地点Pn+1の位置として地点Gn、Gn+1がそれぞれ算出される。そして、図2に示すように分岐前の道路R1に直交する方向の成分として車両が道路R2側にΔrだけ移動したことが算出され、道路R3よりも道路R2の方に車両が存在する可能性が高いと判定され、道路R2上の地点An+1に車両の現在位置が決定される。
【0035】
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置を算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0036】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置の構成は、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置の構成と同じであり、第1の実施の形態のナビゲーション装置の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を用いて示し、本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置の構成の説明を省略する。
【0037】
本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置が第2の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、受信手段1が、ディファレンシャルGPSの補正情報を受信するようになっていることである。また、位置判定手段107が、車両の現在位置を地図上にマッピングするとき、複数の候補地点が存在すると判定したことにより、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した複数の地点の測位情報に共通で、かつ受信手段1によって受信されたディファレンシャルGPS補正情報に対応した人工衛星の組合せの測位情報だけでディファレンシャルGPS補正情報に基づいて複数の地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された複数の地点の受信位置の相対的な位置の変化に基づいて地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することである。
【0038】
次に、図4を参照し、本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0039】
図4において、測位情報を受信した地点Pn,Pn+1に共通の人工衛星として衛星番号1,4,6,12の4つが位置算出手段106によって選択される。次いで、ディファレンシャルGPS補正情報を取得しているのは衛星番号1,4,6の3つの人工衛星であり、衛星番号1,4,6の組合せでディファレンシャルGPS補正情報に基づいて地点Pn,Pn+1の各地点の受信位置が位置算出手段106によって算出される。次いで、算出された受信位置から相対位置の変化が評価され、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置が決定される。
【0040】
以上説明したように、本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0041】
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置が第1の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、位置判定手段107が、車両の現在位置を地図上にマッピングするとき、複数の候補地点が存在すると判定したことにより、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した複数の地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで複数の地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された複数の地点の受信位置から車両の走行軌跡を取得し、取得した車両の走行軌跡と車両が走行した道路の地図上の形状パターンとを比較し、地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することにある。
【0042】
次に、図5と図6を参照し、本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0043】
図5において、道路R2と道路R3とに分岐する分岐角度の浅いY字路の分岐点に向かって道路R1を走行し、分岐点で道路R2へ進んだときに、GPS受信機102が算出した位置情報と受信手段3が算出した移動距離情報と方位センサ4が算出した方位情報とを用いて位置算出手段106が算出した車両の現在位置が、Pn、Pn+1、Pn+2となったとする。
【0044】
まず、測位情報格納手段110から分岐前の地点Pn,Pn+1と分岐後の地点Pn+2の測位情報が位置算出手段106によって読み出される。次いで、地点Pnから地点Pn+2までの測位情報に共通の人工衛星の測位情報のみが位置算出手段106によって抽出される。図6に示すように、例えば、地点Pnから地点Pn+2までの測位情報に共通の人工衛星の衛星番号1,4,6であるならば、衛星番号1,4,6の測位情報のみが抽出され、抽出された衛星番号1,4,6から地点Pnから地点Pn+2までの受信位置Gn,Gn+1,Gn+2が算出される。そして、GnとGn+1とGn+2とを結んだ軌跡を平行移動してパターンマッチングにより道路R3よりも道路R2の方が存在確率が高いと判断され、道路R2上の地点An+2に車両の現在位置が決定される。
【0045】
以上説明したように、本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0046】
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置が第1の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、受信手段1が、車両がの地図上の予め設定された区間を走行するとき、予め設定された受信間隔よりもさらに短い受信間隔に変更して測位情報を受信し、位置判定手段107が、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両が地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定したときに、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された2つの地点の受信位置から車両の走行軌跡を取得し、取得した車両の走行軌跡と車両が走行した道路の地図上の形状パターンとを比較し、地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することである。
【0047】
次に、図7と図8を参照し、本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0048】
車両が地図上の予め設定された区間を走行するとき、予め設定された受信間隔よりもさらに短い受信間隔に変更し、測位情報が受信手段1によって受信され、測位情報格納手段110に格納される。図7に示すように、予め設定された受信間隔で測位情報が受信される場合には、地点Pn,Pn+1,Pn+2で受信手段1によって測位情報が受信されるのに対し、車両がの地図上の予め設定された区間を走行するときには受信手段1によって測位情報が受信される受信間隔が短く設定され、地点PnとPn+1、地点PnとPn+2の間でも測位情報が受信される。次いで、測位情報を受信した地点PnからPn+2までの各地点に共通の人工衛星として衛星番号1,4,6の3つが位置算出手段106によって選択される。そして、人工衛星の衛星番号1,4,6の測位情報だけで5つの地点GnからGn+4まで各地点の受信位置が位置算出手段106によって算出される。次いで、図8に示すように、算出された5つの受信位置Gn,Gn+1,Gn+2,Gn+3,Gn+4とを結んだ軌跡を並行移動してパターンマッチングすることにより、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置が決定される。
【0049】
以上説明したように、本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0050】
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態のナビゲーション装置が第1の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、位置判定手段107が、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両が地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定したときに、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通で、かつ人工衛星の位置を示す仰角の変動が予め設定された角度未満の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された2つの地点の受信位置から車両の走行軌跡を取得し、取得した車両の走行軌跡と車両が走行した道路の地図上の形状パターンとを比較し、地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することである。
【0051】
次に、図9を参照し、本発明の第5の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0052】
図9において、測位情報を受信した地点Pn,Pn+1,Pn+2に共通の人工衛星として衛星番号1,4,6,12の4つが位置算出手段106によって選択される。次いで、予め人工衛星の仰角の変化が5度未満の測位情報を選択するよう設定しておくことにより、仰角が5度から11度まで変化する衛星番号12の測位情報が排除され、人工衛星の衛星番号1,4,6の測位情報だけて3つの地点Pn,Pn+1,Pn+2の受信位置が位置算出手段106によって算出される。次いで、算出された受信位置から相対位置の変化が評価され、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置が決定される。
【0053】
以上説明したように、本発明の第5の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0054】
(第6の実施の形態)
本発明の第6の実施の形態のナビゲーション装置が第1の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、位置判定手段107が、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両が地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定したときに、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通で、かつ人工衛星から送信された信号が電離層によって遅延を受けて変化する変化量が予め設定された変化量未満の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された2つの地点の受信位置から車両の走行軌跡を取得し、取得した車両の走行軌跡と車両が走行した道路の地図上の形状パターンとを比較し、地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することである。
【0055】
次に、図10を参照し、本発明の第6の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0056】
図10に示すように測位情報を受信した地点Pn,Pn+1,Pn+2に共通の人工衛星として衛星番号1,4,6,12の4つが位置算出手段106によって選択される。次いで、予め電離層による遅延時間の変動幅が例えば10[ns]未満の測位情報を選択するよう設定しておくことにより、衛星番号12のように短時間で電離層による遅延時間が58[ns]から26[ns]まで変動する測位情報が排除され、人工衛星の衛星番号1,4,6の測位情報だけで地点Pn,Pn+1,Pn+2の受信位置が位置算出手段106によって算出される。次いで、算出された受信位置から相対位置の変化が評価され、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置が決定される。
【0057】
以上説明したように、本発明の第6の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0058】
なお、本発明のナビゲーション装置の実施の形態では車両に搭載された場合の動作ついて説明したが、車両に搭載されることを限定するものではなく、移動体全般に適応することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のナビゲーション装置は、分岐後の複数の道路の何れに移動体が位置するかを判定する判定精度を高め、より正確な移動体の位置を示すことができるナビゲーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに算出された車両の位置を示す図
【図3】
本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図4】
本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図5】
本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに算出された車両の位置を示す図
【図6】
本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図7】
本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに算出された車両の位置を示す図
【図8】
本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図9】
本発明の第5の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図10】
本発明の第6の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図11】
本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置の動作を示すフローチャート
【図12】
従来のナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【図13】
従来のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに算出された車両の位置を示す図
【符号の説明】
1 受信手段
3 距離センサ
4 方位センサ
8 表示手段
9 入力手段
102 GPS受信機
105 地図情報格納用メモリ
106 位置算出手段
107 位置判定手段
110 測位情報格納手段
111 制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工衛星から送信された信号を測位情報として受信し、受信した測位情報から移動体の地図上の現在位置を特定するナビゲーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、グローバルポジショニングシステム(以下単に、GPSという。)では、複数の人工衛星から送信された信号が利用され、これらの人工衛星から送信された信号を測位情報として受信し、受信した測位情報から受信位置を算出し、算出した受信位置から車両の地図上の現在位置を決定するナビゲーション装置として図12に示す構成のものが知られている。
【0003】
図12に示すように、従来のナビゲーション装置は、人工衛星から送信された信号を受信する受信手段1と、この受信手段1が受信した信号を用いて測位を行うGPS受信機11と、車両の速度をパルス信号に変換して示された車速パルスなどを用いて車両の移動距離を求める距離センサ3と、振動ジャイロなどの方位センサ4と、読み取り専用コンパクトディスク(以下単に、CD−ROMという。)やデジタル多用途ディスク(以下単に、DVDという。)やハードディスクなどの地図情報を格納する地図情報格納用メモリ5と、GPS受信機11から出力される位置情報と距離センサ3から出力される距離情報と方位センサ4から出力される方位情報と地図情報格納用メモリ5に格納された地図情報から読取った道路情報とを用いて車両の現在位置を算出する位置算出手段12と、ナビゲーション装置全体の制御を行う制御手段7と、地図情報格納用メモリ5に格納された地図情報を読み出し、読み出した地図情報が示す地図に車両の現在位置を示すマーカを重畳し、重畳した地図を画面に表示する表示手段8と、操作者が各種操作を行う入力手段9とを備えている。
【0004】
次に、従来のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0005】
図12において、受信手段1で受信した複数の人工衛星からの信号を測位情報として受信し、絶対位置と絶対方位がGPS受信機11によって算出される。但し、絶対方位については、停止している場合には算出不能である。GPS受信機11で求めた絶対位置および絶対方位と距離センサ3で求めた距離と方位センサ4で求めた相対方位とを用いて常に車両の現在位置が位置算出手段12によって算出される。また、操作者が入力手段9から目的地を設定したとき、位置算出手段12から得た現在位置および設定された目的地に対して推奨ルートが制御手段7によって算出され、算出された推奨ルートが表示手段8に表示される。
【0006】
図13は、従来のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときに算出した位置を示している。
【0007】
図13に示すように、車両が道路R1をY字路の分岐点に向かって走行し、分岐点で道路R2へ進んだとする。このときに車両に搭載された従来のナビゲーション装置の位置算出手段12がGPS受信機11から求めた絶対位置情報および絶対方位情報と距離センサ3から求めた距離情報と方位センサ4から求めた相対方位情報に基づいて算出した車両の現在位置が、地点Pn、Pn+1、Pn+2、Pn+3、Pn+4となったとする。位置算出手段12は、地図情報格納用メモリ5に格納された地図情報から道路情報を読取って車両の現在位置が道路上に乗るように車両の現在位置を近い方の道路上に補正するようになっており、地点Pn+2では道路R2よりも道路R3の方が近いため、地点Bn+2に補正される。但し、地点An+2も候補地点とする。地点Pn+3では道路R2と道路R3の距離がほぼ等しいが、地点Pn+2で道路R2を選択したため、地点Bn+3を車両の現在位置とする。地点An+3は引続き候補地点とする。次に、算出された地点Pn+4に達したときには、道路R3よりも道路R2の方が近いので、道路R3上の地点Bn+4よりも道路R2上の地点An+4の方が存在確率が高いと判定し、道路R2上の地点An+4を車両の現在位置とし、道路R3上の地点Bn+4は候補地点とする(例えば特許文献1参照)。
【0008】
また、従来のナビゲーション装置は、操作者が設定した目的地までの推奨ルートが算出されているときには推奨ルートを優先し、車両の現在位置を判定するようになっている。例えば、道路R2が目的地までの推奨ルートであれば、算出された地点Pn+2において車両の現在位置は道路R2上の地点An+2であると判定するが、目的地が設定されていないときには、推奨ルートを優先する判定は実行されない。
【0009】
【特許文献1】
特表平10−500208号公報(第10‐11頁、第5図)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のナビゲーション装置では、分岐角度の浅いY字路に進入したときに分岐後の移動体の位置を間違って判定することがあり、移動体の位置を正確に判定する判定精度が低いという問題があった。
【0011】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、分岐角度の浅いY字路に進入したときでも分岐後の移動体の位置をより正確に判定するよう判定精度を高めたナビゲーション装置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明のナビゲーション装置は、複数の人工衛星から送信された複数の信号を測位情報として受信する受信手段と、前記測位情報から受信位置を算出する位置算出手段と、前記受信位置を地図上にマッピングし、移動体の現在位置の候補地点が複数存在するのか否かを判定する位置判定手段と、前記受信手段によって受信された前記測位情報を格納する測位情報格納手段とを備え、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出し、前記位置判定手段は、前記位置算出手段によって算出された前記複数の地点の前記受信位置の相対的な位置の変化に基づいて前記地図上の前記複数の候補地点から前記移動体の地図上の現在位置を決定する構成を有している。
【0013】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけを用いて複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の相対位置の変化を評価することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0014】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記受信手段は、さらにディファレンシャルGPS補正情報を受信し、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通で、かつ前記ディファレンシャルGPS補正情報に対応した前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記ディファレンシャルGPS補正情報に基づいて前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出する構成を有している。
【0015】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通で、かつ補正情報受信手段によって受信されたディファレンシャルGPS補正情報に対応する人工衛星の組合せの測位情報だけを用いて複数の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の相対位置の変化を評価することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0016】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出し、前記位置判定手段手段は、前記位置算出手段によって算出された前記複数の地点を結んだ軌跡と前記移動体が走行した道路の前記地図上の形状パターンとを比較し、前記地図上の前記複数の候補地点から前記移動体の前記現在位置を決定する構成を有している。
【0017】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけを用いて複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の走行軌跡と道路の地図上の形状パターンとを比較することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0018】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記受信手段は、予め設定された受信間隔で前記測位情報を受信し、さらに前記移動体が前記地図上の予め設定された区間を移動するときには、前記予め設定された受信間隔よりも短い受信間隔に変更して前記測位情報を受信する構成を有している。
【0019】
この構成により、移動体がの道路上の予め設定された区間を走行するとき、予め設定された受信間隔よりもさらに短い受信間隔に変更して測位情報を受信し、受信した測位情報が測位情報格納手段に格納されるので、複数の候補地点が存在すると判定したとき、測位情報格納手段に格納された受信位置からさらに詳しい移動体の走行軌跡を取得することができ、取得した移動体の走行軌跡と道路の地図上の形状パターンとを比較し、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0020】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、取得した前記複数の地点の前記測位情報に共通で、かつ前記人工衛星の位置を示す仰角の変動が予め設定された角度未満の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出する構成を有している。
【0021】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通で、かつ人工衛星の位置を示す仰角の変動が予め設定された角度未満の人工衛星の組合せの測位情報だけを用いてこれら2つの地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の走行軌跡と道路の地図上の形状パターンとを比較することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0022】
また、本発明のナビゲーション装置は、前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、取得した前記複数の地点の前記測位情報に共通で、かつ前記人工衛星から送信された信号が電離層によって遅延を受けて変化する変化量が予め設定された変化量未満の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出する構成を有している。
【0023】
この構成により、複数の候補地点が存在すると判定したとき、複数の地点で受信した測位情報に共通で、かつ電離層によって遅延を受けて変化する変化量が予め設定された変化量未満の人工衛星の組合せの測位情報だけを用いてこれら2つの地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した受信位置から移動体の走行軌跡と道路の地図上の形状パターンとを比較することができるので、複数の候補地点から移動体の現在位置を決定することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0025】
(第1の実施の形態)
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置は、図12の従来のナビゲーション装置と同じ受信手段1と、距離センサ3と、方位センサ4と、表示手段8と、入力手段9とに加え、受信手段1が受信した測位情報から受信位置を算出し、算出した受信位置を受信位置情報として出力するGPS受信機102と、地図情報を格納する地図情報格納用メモリ105と、GPS受信機102から出力された受信位置情報と距離センサ3から出力された移動距離情報と方位センサ4から出力された方位情報と地図情報格納用メモリ105から読み出した道路データとを用いて車両の現在位置を算出する位置算出手段106と、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両の現在位置を地図上にマッピングし、車両の現在位置の候補地点が複数存在するかの否かを判定する位置判定手段107と、受信手段1が受信した複数の信号を測位情報として格納する測位情報格納手段110とナビゲーション装置全体を制御する制御手段111とを備えている。
【0026】
また、位置判定手段107が、複数の候補地点が存在すると判定したことにより、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された2つの地点の受信位置の相対的な位置の変化に基づいて地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定するようになっている。
【0027】
次に、図11を参照し、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0028】
複数の人工衛星から送信された複数の信号を受信手段1が測位情報として受信し、受信した測位情報から受信位置がGPS受信機102によって算出される。また、複数の人工衛星から受信した測位情報、例えば、複数の人工衛星の軌道情報や電波の伝搬時間などが測位情報格納手段110に格納される。次いで、GPS受信機102によって算出された受信位置と受信手段3で検出した距離情報と方位センサ4で検出した相対方位情報とを用いて車両の現在位置が位置算出手段106によって算出される(ステップS101)。さらに、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両の現在位置を地図上にマッピングするとき、地図上に複数の候補地点が存在する可能性があるか否かが位置判定手段107によって判定される(ステップS102)。
【0029】
ここで、位置判定手段107が車両を地図上の1つの地点に特定できると判定したとき、位置算出手段106によって算出された位置情報から車両の現在位置が決定される。
【0030】
一方、位置判定手段107が地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定したとき、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報が取得され、取得された複数の地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで複数の地点の受信位置が位置算出手段106によってそれぞれ算出される(ステップS103)。次いで、位置算出手段106によって算出された複数の地点の受信位置の相対的な位置の変化に基づいて地図上の複数の候補地点から車両の現在位置が位置判定手段107によって決定される(ステップS104)。
【0031】
例えば、車両が分岐角度の浅いY字路に進入したとき、車両は地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定される。このとき、測位情報格納手段110からY字路に進入する前の地点と進入した後の地点の測位情報が読み出され、2つの地点に共通の人工衛星から受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置がそれぞれ算出される。GPS測位では絶対位置として数mから数十m程度の誤差があるが、人工衛星の組合せを2つの地点で同じにすることにより2つの地点の誤差の大きさと方向がほぼ同じになり、相対位置としては従来よりも約10倍の精度が得られる。そこで、分岐路に侵入する前に走行していた道路に直交する方向に相対位置がどれだけ変化をしたかを求めることによって、分岐後に車両が存在する道路を判定することができる。
【0032】
次に、図2と図3とを参照し、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0033】
図2において、道路R2と道路R3とに分岐する分岐角度の浅いY字路に向かって道路R1を走行し、分岐点で道路R2へ進んだとき、位置算出手段106が算出した車両の現在位置がそれぞれ地点Pn,Pn+1となったとする。分岐後の地点Pn+1では道路R2と道路R3の何れにも車両が存在する可能性があるので、まず始めに、測位情報格納手段110に格納されたY字路の分岐前の地点Pnの測位情報と分岐後の地点Pn+1の測位情報が位置算出手段106によって読み取られる。次いで、位置算出手段106によって読み取られた分岐前の地点Pnの測位情報と分岐後の地点Pn+1の測位情報を比較し、分岐前の地点Pnと分岐後の地点Pn+1に共通の人工衛星の組合せが選択される。さらに、選択された共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで分岐前の地点Pnの位置と分岐後の地点Pn+1の位置が算出される。
【0034】
図3に示すように、例えば、分岐前の地点Pnと分岐後の地点Pn+1に共通の人工衛星の組合せが衛星番号1,4,6であるならば、衛星番号1,4,6の測位情報のみが抽出され、抽出された衛星番号1,4,6の測位情報から分岐前の地点Pnの位置と分岐後の地点Pn+1の位置として地点Gn、Gn+1がそれぞれ算出される。そして、図2に示すように分岐前の道路R1に直交する方向の成分として車両が道路R2側にΔrだけ移動したことが算出され、道路R3よりも道路R2の方に車両が存在する可能性が高いと判定され、道路R2上の地点An+1に車両の現在位置が決定される。
【0035】
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置を算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0036】
(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置の構成は、本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置の構成と同じであり、第1の実施の形態のナビゲーション装置の構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を用いて示し、本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置の構成の説明を省略する。
【0037】
本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置が第2の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、受信手段1が、ディファレンシャルGPSの補正情報を受信するようになっていることである。また、位置判定手段107が、車両の現在位置を地図上にマッピングするとき、複数の候補地点が存在すると判定したことにより、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した複数の地点の測位情報に共通で、かつ受信手段1によって受信されたディファレンシャルGPS補正情報に対応した人工衛星の組合せの測位情報だけでディファレンシャルGPS補正情報に基づいて複数の地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された複数の地点の受信位置の相対的な位置の変化に基づいて地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することである。
【0038】
次に、図4を参照し、本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0039】
図4において、測位情報を受信した地点Pn,Pn+1に共通の人工衛星として衛星番号1,4,6,12の4つが位置算出手段106によって選択される。次いで、ディファレンシャルGPS補正情報を取得しているのは衛星番号1,4,6の3つの人工衛星であり、衛星番号1,4,6の組合せでディファレンシャルGPS補正情報に基づいて地点Pn,Pn+1の各地点の受信位置が位置算出手段106によって算出される。次いで、算出された受信位置から相対位置の変化が評価され、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置が決定される。
【0040】
以上説明したように、本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0041】
(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置が第1の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、位置判定手段107が、車両の現在位置を地図上にマッピングするとき、複数の候補地点が存在すると判定したことにより、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した複数の地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで複数の地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された複数の地点の受信位置から車両の走行軌跡を取得し、取得した車両の走行軌跡と車両が走行した道路の地図上の形状パターンとを比較し、地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することにある。
【0042】
次に、図5と図6を参照し、本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0043】
図5において、道路R2と道路R3とに分岐する分岐角度の浅いY字路の分岐点に向かって道路R1を走行し、分岐点で道路R2へ進んだときに、GPS受信機102が算出した位置情報と受信手段3が算出した移動距離情報と方位センサ4が算出した方位情報とを用いて位置算出手段106が算出した車両の現在位置が、Pn、Pn+1、Pn+2となったとする。
【0044】
まず、測位情報格納手段110から分岐前の地点Pn,Pn+1と分岐後の地点Pn+2の測位情報が位置算出手段106によって読み出される。次いで、地点Pnから地点Pn+2までの測位情報に共通の人工衛星の測位情報のみが位置算出手段106によって抽出される。図6に示すように、例えば、地点Pnから地点Pn+2までの測位情報に共通の人工衛星の衛星番号1,4,6であるならば、衛星番号1,4,6の測位情報のみが抽出され、抽出された衛星番号1,4,6から地点Pnから地点Pn+2までの受信位置Gn,Gn+1,Gn+2が算出される。そして、GnとGn+1とGn+2とを結んだ軌跡を平行移動してパターンマッチングにより道路R3よりも道路R2の方が存在確率が高いと判断され、道路R2上の地点An+2に車両の現在位置が決定される。
【0045】
以上説明したように、本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0046】
(第4の実施の形態)
本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置が第1の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、受信手段1が、車両がの地図上の予め設定された区間を走行するとき、予め設定された受信間隔よりもさらに短い受信間隔に変更して測位情報を受信し、位置判定手段107が、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両が地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定したときに、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された2つの地点の受信位置から車両の走行軌跡を取得し、取得した車両の走行軌跡と車両が走行した道路の地図上の形状パターンとを比較し、地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することである。
【0047】
次に、図7と図8を参照し、本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0048】
車両が地図上の予め設定された区間を走行するとき、予め設定された受信間隔よりもさらに短い受信間隔に変更し、測位情報が受信手段1によって受信され、測位情報格納手段110に格納される。図7に示すように、予め設定された受信間隔で測位情報が受信される場合には、地点Pn,Pn+1,Pn+2で受信手段1によって測位情報が受信されるのに対し、車両がの地図上の予め設定された区間を走行するときには受信手段1によって測位情報が受信される受信間隔が短く設定され、地点PnとPn+1、地点PnとPn+2の間でも測位情報が受信される。次いで、測位情報を受信した地点PnからPn+2までの各地点に共通の人工衛星として衛星番号1,4,6の3つが位置算出手段106によって選択される。そして、人工衛星の衛星番号1,4,6の測位情報だけで5つの地点GnからGn+4まで各地点の受信位置が位置算出手段106によって算出される。次いで、図8に示すように、算出された5つの受信位置Gn,Gn+1,Gn+2,Gn+3,Gn+4とを結んだ軌跡を並行移動してパターンマッチングすることにより、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置が決定される。
【0049】
以上説明したように、本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0050】
(第5の実施の形態)
本発明の第5の実施の形態のナビゲーション装置が第1の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、位置判定手段107が、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両が地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定したときに、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通で、かつ人工衛星の位置を示す仰角の変動が予め設定された角度未満の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された2つの地点の受信位置から車両の走行軌跡を取得し、取得した車両の走行軌跡と車両が走行した道路の地図上の形状パターンとを比較し、地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することである。
【0051】
次に、図9を参照し、本発明の第5の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0052】
図9において、測位情報を受信した地点Pn,Pn+1,Pn+2に共通の人工衛星として衛星番号1,4,6,12の4つが位置算出手段106によって選択される。次いで、予め人工衛星の仰角の変化が5度未満の測位情報を選択するよう設定しておくことにより、仰角が5度から11度まで変化する衛星番号12の測位情報が排除され、人工衛星の衛星番号1,4,6の測位情報だけて3つの地点Pn,Pn+1,Pn+2の受信位置が位置算出手段106によって算出される。次いで、算出された受信位置から相対位置の変化が評価され、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置が決定される。
【0053】
以上説明したように、本発明の第5の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0054】
(第6の実施の形態)
本発明の第6の実施の形態のナビゲーション装置が第1の実施の形態のナビゲーション装置と異なる点は、位置判定手段107が、位置算出手段106によって算出された受信位置に基づいて車両が地図上の複数の地点に存在する可能性があると判定したときに、位置算出手段106は、測位情報格納手段110に格納された測位情報から複数の地点で受信した測位情報を取得し、取得した2つの地点の測位情報に共通で、かつ人工衛星から送信された信号が電離層によって遅延を受けて変化する変化量が予め設定された変化量未満の人工衛星の組合せの測位情報だけで2つの地点の受信位置をそれぞれ算出し、位置判定手段107は、位置算出手段106によって算出された2つの地点の受信位置から車両の走行軌跡を取得し、取得した車両の走行軌跡と車両が走行した道路の地図上の形状パターンとを比較し、地図上の複数の候補地点から車両の現在位置を決定することである。
【0055】
次に、図10を参照し、本発明の第6の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が分岐角度の浅いY字路を走行したときの本実施の形態のナビゲーション装置の動作を説明する。
【0056】
図10に示すように測位情報を受信した地点Pn,Pn+1,Pn+2に共通の人工衛星として衛星番号1,4,6,12の4つが位置算出手段106によって選択される。次いで、予め電離層による遅延時間の変動幅が例えば10[ns]未満の測位情報を選択するよう設定しておくことにより、衛星番号12のように短時間で電離層による遅延時間が58[ns]から26[ns]まで変動する測位情報が排除され、人工衛星の衛星番号1,4,6の測位情報だけで地点Pn,Pn+1,Pn+2の受信位置が位置算出手段106によって算出される。次いで、算出された受信位置から相対位置の変化が評価され、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置が決定される。
【0057】
以上説明したように、本発明の第6の実施の形態のナビゲーション装置は、分岐角度の浅いY字路においても、分岐前の地点で受信した測位情報と分岐後の地点で受信した測位情報とに共通の人工衛星の測位情報だけを用いてこれら複数の地点の受信位置の相対位置精度を高めて算出し、算出した複数の地点の受信位置から車両の相対位置の変化を評価することができるので、車両が存在する可能性のある地図上の複数の候補地点から現在位置を決定することができる。
【0058】
なお、本発明のナビゲーション装置の実施の形態では車両に搭載された場合の動作ついて説明したが、車両に搭載されることを限定するものではなく、移動体全般に適応することができる。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のナビゲーション装置は、分岐後の複数の道路の何れに移動体が位置するかを判定する判定精度を高め、より正確な移動体の位置を示すことができるナビゲーション装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに算出された車両の位置を示す図
【図3】
本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図4】
本発明の第2の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図5】
本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに算出された車両の位置を示す図
【図6】
本発明の第3の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図7】
本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに算出された車両の位置を示す図
【図8】
本発明の第4の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図9】
本発明の第5の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図10】
本発明の第6の実施の形態のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに受信された測位情報の受信例を示す図
【図11】
本発明の第1の実施の形態のナビゲーション装置の動作を示すフローチャート
【図12】
従来のナビゲーション装置の構成を示すブロック図
【図13】
従来のナビゲーション装置が搭載された車両が予め設定された分岐角度よりも浅いY字路を走行したときに算出された車両の位置を示す図
【符号の説明】
1 受信手段
3 距離センサ
4 方位センサ
8 表示手段
9 入力手段
102 GPS受信機
105 地図情報格納用メモリ
106 位置算出手段
107 位置判定手段
110 測位情報格納手段
111 制御手段
Claims (6)
- 複数の人工衛星から送信された複数の信号を測位情報として受信する受信手段と、前記測位情報から受信位置を算出する位置算出手段と、前記受信位置を地図上にマッピングし、移動体の現在位置の候補地点が複数存在するのか否かを判定する位置判定手段と、前記受信手段によって受信された前記測位情報を格納する測位情報格納手段とを備え、
前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、
前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出し、
前記位置判定手段は、前記位置算出手段によって算出された前記複数の地点の前記受信位置の相対的な位置の変化に基づいて前記地図上の前記複数の候補地点から前記移動体の地図上の現在位置を決定することを特徴とするナビゲーション装置。 - 前記受信手段は、さらにディファレンシャルGPS補正情報を受信し、
前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、
前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通で、かつ前記ディファレンシャルGPS補正情報に対応した前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記ディファレンシャルGPS補正情報に基づいて前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出することを特徴とする請求項1に記載のナビゲーション装置。 - 前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、
前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、複数の前記測位情報に共通の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出し、
前記位置判定手段手段は、前記位置算出手段によって算出された前記複数の地点を結んだ軌跡と前記移動体が走行した道路の前記地図上の形状パターンとを比較し、前記地図上の前記複数の候補地点から前記移動体の前記現在位置を決定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のナビゲーション装置。 - 前記受信手段は、予め設定された受信間隔で前記測位情報を受信し、さらに前記移動体が前記地図上の予め設定された区間を移動するときには、前記予め設定された受信間隔よりも短い受信間隔に変更して前記測位情報を受信することを特徴とする請求項3に記載のナビゲーション装置。
- 前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、
前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、取得した前記複数の地点の前記測位情報に共通で、かつ前記人工衛星の位置を示す仰角の変動が予め設定された角度未満の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のナビゲーション装置。 - 前記位置判定手段が、前記候補地点が複数存在すると判定したとき、
前記位置算出手段は、前記測位情報格納手段に格納された前記測位情報から複数の地点で受信した前記測位情報を取得し、取得した前記複数の地点の前記測位情報に共通で、かつ前記人工衛星から送信された信号が電離層によって遅延を受けて変化する変化量が予め設定された変化量未満の前記人工衛星の組合せの前記測位情報だけで前記複数の地点の前記受信位置をそれぞれ算出することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のナビゲーション装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007093527A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Seiko Epson Corp | 端末装置、外部装置、端末装置の制御方法、端末装置の制御プログラム、端末装置の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
JP2008508529A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-21 | ニールセン メディア リサーチ インコーポレイテッド | 電子メディア露出測定システムの精度および到達率を向上させるための方法および装置 |
US8462048B2 (en) | 2001-12-31 | 2013-06-11 | Rdpa, Llc | Satellite positioning system and method for determining the demographics of individuals passing retail locations |
-
2002
- 2002-11-07 JP JP2002324249A patent/JP2004157049A/ja active Pending
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