JP2007024503A - 現在位置算出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前回以前に最後にGPS受信機4から測位データを取得した回nに出力した現在位置Fnから、回nにGPS受信機4で求めた移動方向θ1と、今回n+mにGPS受信機4で求めた移動方向θ2の平均として求まる方向に、回nにGPS受信機4で求めた移動速度Vnと今回n+m、GPS受信機4で求めた移動速度Vn+mの平均として求まる速度で、回nから今回n+mまでの経過時間分移動した位置を今回の予測位置Cn+mとして算出し、その周囲に予測範囲Bn+mを設定する。そして、今回GPS受信機4で求めた測位位置が、予測範囲内に含まれる場合には、当該測位位置を現在位置として出力し、そうでない場合には、予測位置を現在位置として出力する。
【選択図】図4
Description
また、このような現在位置算出装置における現在位置算出の技術としては、移動体に搭載される現在位置算出装置において、衛星測位による計測が行えた場合には、当該衛星測位によって計測した位置と、前回現在位置として決定した位置に前回以降の移動体の移動量を加えた位置との加重平均位置を今回の現在位置として決定し、衛星測位による計測が行えなかった場合には、前回現在位置として決定した位置に前回以降の移動体の後の移動量を加えた位置を今回の現在位置として決定する技術が知られている(たとえば、特許文献1)。
しかし、このようにすると、衛星測位による計測が行えない期間が比較的長期間に渡った場合などには、当該期間中の移動体の移動量が、衛星測位による計測が行えなくなる前に最後に衛星測位によって計測した移動体の移動速度より推定される移動量と大きく異なることがある。そして、この場合には、衛星測位による計測が行えない期間の経過後に、衛星測位によって計測された位置が正しい位置であっても、この正しい位置を現在位置として決定することができなくなる、または、衛星測位による計測が行えない期間の経過後に正しい位置を現在位置として決定できるようになるまで長時間を要してしまうという問題が生じる。
そして、図6bに示すように、t=1からt=3の期間に、衛星測位によって衛星測位位置G1からG3が計測された後、t=4からt=6の衛星測位による計測が行えない期間が発生し、その後、t=7、t=8の期間に、衛星測位によって衛星測位位置G7、G8が計測されたものとする。また、t=1からt=3の期間に予測位置C1からC3が算出され、t=1において図6bの測位位置G1と予測位置C1とから図6cのF1の位置が現在位置として決定され、t=2において図6bの測位位置G2と予測位置C2とから図6cのF2の位置が現在位置として決定され、t=3において図6bの測位位置G3と予測位置C3とから図6cのF3の位置が現在位置として決定されたものとする。
このようにすることにより、比較的、実際の移動量に近い移動量を推定することができる蓋然性を高めることができる。
また、前記電波航法部が測位データを計測できなかった期間の経過直後の回において予測範囲を設定する場合には、前記予測手段において、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置からの距離の範囲が、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置と設定した予測位置との間の距離を中心とする、前記電波航法部が測位データを計測できなかった期間の長さに応じて定まる大きさの範囲となり、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置から見た方向の範囲が、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置から見た前記予測位置の方向を中心とする、記前記電波航法部が測位データを計測できなかった期間の長さに応じて定まる大きさの範囲となるように前記予測範囲を設定するようにしてもよい。これらのようにすることにより、移動体が存在する可能性の高い範囲のみを適切に含むように予測範囲を設定することができる。
図1に本実施形態に係るナビゲーション装置の構成を示す。
図示するように、ナビゲーション装置は、制御装置1、操作部2、表示装置3、GPS受信機4を備えている。そして、制御装置1は、フィルタ処理部11、現在位置算出部12、道路地図データを記憶したDVDドライブやHDDなどの記憶装置である地図データ記憶部13、ルート探索部14、メモリ15、制御部16、案内画像生成部17、制御装置1とユーザ間のGUIを制御するGUI制御部18を備えている。
図3に、このフィルタ処理の手順を示す。
図示するようにフィルタ処理では、まず、GPS受信からGPS受信機4が計測した測位位置や現在の移動速度や現在の移動方向を測位データとして取得する(ステップ302)。そして、測位データが正常に取得できたかどうかを調べ(ステップ304)、正常に取得できていれば、次に未測位中フラグがセットされているかどうかを調べる(ステップ306)。ここで、未測位中フラグは、この時点において、前回GPS受信機4から測位データを正常に取得できなかった場合にはセットされた状態となっている。なお、マルチパスや障害物の発生などによってGPS受信機4が正常に計測を行えないときに、フィルタ処理は、GPS受信機4から正常に測位データを取得することができなくなる。
いま、図4aに示すように、前回以前に最後にGPS受信機4から測位データを取得した回nにステップ312または314で出力した現在位置がFnであるとする。また、その回nに、GPS受信機4から取得した測位データが示す測位位置がGn、移動速度がVn、移動方向がθ1であるとする。そして、今回n+mに、GPS受信機4から取得した測位データが示す測位位置がGn+m、移動速度がVn+m、移動方向がθ2であるとする。
ここで、このようなフィルタ処理の処理例を図5に示す。
いま、図5aに示すように、先の図6aの場合と同様に、自車両の現実の位置がt=1からt=8の期間にP1からP8に示すように移動したものとする。
そして、図5bに示すように、t=1からt=3の期間に、GPS受信機4から取得した測位データが表す測位位置がG1からG3と変化した後、t=4からt=6のGPS受信機4が衛星測位を行えないために測位データを取得できない期間が発生し、その後、t=7、t=8の期間に、GPS受信機4から取得した測位データが表す測位位置がG7、G8と変化したものとする。また、t=1からt=3の期間に予測位置C1からC3が算出され、t=1において図5bの測位位置G1と予測位置C1とから図5cのF1の位置が現在位置として出力され、t=2において図5bの測位位置G2と予測位置C2とから図5cのF2の位置が現在位置として出力され、t=3において図5bの測位位置G3と予測位置C3とから図5cのF3の位置が現在位置として出力されたものとする。
ところで、以上に説明したフィルタ処理のステップ320における予測位置の算出は、図4bに示すように行っても良い。
すなわち、図4bに示すように、前回以前に最後にGPS受信機4から測位データを取得した回nにステップ312または314で出力した現在位置がFnであるとする。また、その回nに、GPS受信機4から取得した測位データが示す測位位置がGn、移動速度がVn、移動方向がθ1であるとする。そして、方向θ1、大きさVnを持ったベクトルを移動ベクトル[Vn]とする。そして、今回n+mに、GPS受信機4から取得した測位データが示す測位位置がGn+m、移動速度がVn+m、移動方向がθ2であるとする。そして、方向θ2、大きさVn+mを持ったベクトルを移動ベクトル[Vn+m]とする。
なお、この場合にも、予測範囲Bn+mは、算出した予測位置Cn+mに基づいて上述のように算出する。
また、以上のフィルタ処理のステップ304でGPS受信機4から正常に測位データを取得できなかったと判定された場合には、現在位置は不明として、その出力を行わないようにしてもよい。
また、以上の実施形態は、GPS受信機4に代えてGPS衛星ではない他の測位用衛星が送信する電波、または、地上局が送信する電波を用いた電波航法によって測位データの計測を行う受信機を備える場合にも、同様に適用することができる。
Claims (8)
- 移動体の現在位置を算出する現在位置算出装置であって、
受信電波を利用する電波航法により移動体の位置と移動速度と移動方向を表す測位データの計測を行う電波航法部と、
前記電波航法部が算出した測位データに基づいて、逐次各回の現在位置の算出を行う現在位置算出部とを有し、
前記現在位置算出部は、
今回前記電波航法部が計測した測位データが表す移動速度と移動方向と、過去に前記電波航法部が計測した測位データが表す移動速度と移動方向とに基づいて、前記電波航法部が過去最後に測位データを計測してから今回までの移動体の移動量を推定し、推定した移動量を、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置に加算した位置を予測位置として設定すると共に、設定した予測位置の周辺に予測範囲を設定する予測手段と、
前記予測手段が設定した予測範囲内に、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す位置が含まれているかどうかに基づいて、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す位置の信頼度を算定し、算定した信頼度と、前記電波航法部が計測した測位データが表す位置と、前記予測位置とに基づいて、今回現在位置として算出する位置を決定する現在位置決定手段とを有することを特徴とする現在位置算出装置。 - 移動体の現在位置を算出する現在位置算出装置であって、
受信電波を利用する電波航法により移動体の位置と移動速度と移動方向を表す測位データの計測を行う電波航法部と、
前記電波航法部が算出した測位データに基づいて、逐次各回の現在位置の算出を行う現在位置算出部とを有し、
前記現在位置算出部は、
前記電波航法部が測位データを計測できなかった期間の経過直後の回において、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す移動速度と移動方向と、過去に前記電波航法部が計測した測位データが表す移動速度と移動方向とに基づいて、前記電波航法部が過去最後に測位データを計測してから今回までの移動体の移動量を推定し、推定した移動量を、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置に加算した位置を予測位置として設定すると共に、設定した予測位置の周辺に予測範囲を設定する予測手段と、
前記予測手段が設定した予測範囲内に、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す位置が含まれているかどうかに基づいて、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す位置の信頼度を算定し、算定した信頼度と、前記電波航法部が計測した測位データが表す位置と、前記予測位置とに基づいて、今回現在位置として算出する位置を決定する現在位置決定手段とを有することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1または2記載の現在位置算出装置であって、
前記予測手段は、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す移動方向と過去に前記電波航法部が計測した測位データが表す移動方向との平均によって求まる方向に、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す移動速度と過去に前記電波航法部が計測した測位データが表す移動速度との平均によって求まる速度で、前記電波航法部が過去最後に測位データを計測してから今回までの経過時間分移動した場合に得られる移動量を、前記電波航法部が過去最後に測位データを計測してから今回までの移動体の移動量として推定することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1、2または3記載の現在位置算出装置であって、
前記予測手段は、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置からの距離の範囲が、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置と設定した予測位置との間の距離を中心とする所定の大きさの範囲となり、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置から見た方向の範囲が、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置から見た前記予測位置の方向を中心とする所定の大きさの範囲となるように前記予測範囲を設定することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項2記載の現在位置算出装置であって、
前記予測手段は、
今回前記電波航法部が計測した測位データが表す移動方向と過去に前記電波航法部が計測した測位データが表す移動方向との平均によって求まる方向に、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す移動速度と過去に前記電波航法部が計測した測位データが表す移動速度との平均によって求まる速度で、前記電波航法部が過去最後に測位データを計測してから今回までの経過時間分移動した場合に得られる移動量を、前記電波航法部が過去最後に測位データを計測してから今回までの移動体の移動量として推定し、かつ、
前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置からの距離の範囲が、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置と設定した予測位置との間の距離を中心とする、前記電波航法部が測位データを計測できなかった期間の長さに応じて定まる大きさの範囲となり、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置から見た方向の範囲が、前記電波航法部が過去最後に測定データを計測した回に算出した現在位置から見た前記予測位置の方向を中心とする、記前記電波航法部が測位データを計測できなかった期間の長さに応じて定まる大きさの範囲となるように前記予測範囲を設定することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1、2、3、4または5記載の現在位置算出装置であって、
前記現在位置決定手段は、前記予測手段が設定した予測範囲内に、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す位置が含まれている場合に、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す位置を今回算出する現在位置として決定し、前記予測手段が設定した予測範囲内に、今回前記電波航法部が計測した測位データが表す位置が含まれていない場合に、前記予測位置を今回算出する現在位置として決定することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項1、2、3、4、5または6記載の現在位置算出装置であって、
前記移動体は自動車であり、前記電波航法部は衛星測位によって前記測位データを計測することを特徴とする現在位置算出装置。 - 請求項7記載の現在位置算出装置と、
前記現在位置算出装置が算出した現在位置と地図とのマップマッチングによって算出した現在位置を、地図を表す地図画像表示に表示した案内画像を表示する現在位置表示部とを有することを特徴とするナビゲーション装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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