JP2007206010A - 位置算出装置の進行角決定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の進行角決定方法は、GPS衛星により測位されたGPS方位および自立航法センサにより測位された航法方位を入力するステップと、入力されたGPS方位の信頼度と航法測位の信頼度を比較し、信頼度が高いと判定された方位データに基づき進行角を算出するステップとを有する。これにより、進行角の誤差が軽減され、位置精度が向上する。
【選択図】 図5
Description
(1)GPS測位状態が3次元測位であること。これは、少なくとも4つ以上のGPS衛星を受信している状態である。3次元測位は、2次元測位に比べて精度が高いためである。
(2)GPS速度が閾値(例えば、20Km/h)以上であること。低速の場合には、GPS方位の精度が悪化するためである。
(3)走行距離比率が一定の範囲以内(例えば、0.9≦走行距離比率≦1.1)
走行距離比率は、GPS位置から得られる走行距離と、車速パルスから得られる走行距離の比である。この比が1に近いほど、GPS測位データの精度が高いことを示す。
(4)進行角誤差が閾値以下(例えば、進行角誤差≦30度)
進行角誤差は、GPS位置の2点間の角度と、GPS方位との差である。進行角誤差が0に近いほど、GPS測位データの精度が高いことを示す。
以上の測位条件(1)ないし(4)のすべてを満足するとき、GPS方位を進行角に採用する(ステップS209)。
(1)停車しているときは、航法方位θgyroを利用することで、進行角の精度劣化を抑えることができる。
(2)航法方位θgyroを長時間利用した場合は、GPS方位θGPSを採用することで、進行角の誤差累積を抑えることができる。
(3)GPSの受信状態が良いときは、GPS方位θGPSを進行角に採用することで、精度良く進行角および位置を算出することができる。
(4)GPS方位θGPSと航法方位θgyroの変化の動きの類似性からGPS方位データの信頼度を判定することで、精度良く進行角を算出できる。
(5)GPS方位θGPSが予測範囲内であるかどうかを判定することで、精度良く進行角を算出できる。
12:アンテナ 14:受信部
16:計算部 20:自立航法センサ
22:角度センサ 24:車速センサ
30:位置算出部 40:メモリ
Claims (24)
- GPS衛星の測位結果および自立航法センサの測位結果を用いて移動体の位置を算出する位置算出装置であって、
GPS衛星により測位されたGPS方位データおよび自立航法センサにより測位された航法方位データを入力する入力手段と、
前記GPS方位データの信頼度を判定する第1の判定手段と、
前記航法方位データの信頼度を判定する第2の判定手段と、
第1および第2の判定手段の判定結果に基づき前記GPS測位データまたは前記航法測位データから移動体の進行角を算出する進行角算出手段と、
を有する位置算出装置。 - 第1の判定手段は、GPS衛星の測位状態、GPS衛星の測位結果から得られる走行距離と自立航法センサの測位結果から得られる走行距離の距離比率、GPS衛星により測位された2点間の角度とGSP方位データとの進行角誤差、GPS方位データと航法方位データの類似性、および前回の進行角を基準とする予測範囲の少なくとも1つの条件をGPS方位データの信頼度の判定に用いる、請求項1に記載の位置算出装置。
- 第2の判定手段は、航法方位データの変化の累積が閾値以上か否かを判定する、請求項1に記載の位置算出装置。
- 進行角算出手段は、第1の判定手段によりGPS衛星が非測位のとき、または移動体が停止していると判定されたとき、航法方位データを利用して進行角を算出する、請求項1ないし3いずれか1つに記載の位置算出装置。
- 進行角算出手段は、第1の判定手段によりGPS衛星が測位可能であり、かつ移動体が走行中であると判定された場合であって、第2の判定手段により航法方位データの変化の累積が閾値以上と判定されたとき、GPS方位データを利用して進行角を算出する、請求項4に記載の位置算出装置。
- 進行角算出手段は、第2の判定手段により航法方位データの変化の累積が閾値未満と判定された場合であって、第1の判定手段によりGPS衛星が3次元測位であること、GPS速度が一定以上であること、前記距離比率が一定の範囲内に含まれること、および前記進行角誤差が一定以下であることの測位条件を満足すると判定されたとき、GPS方位データを利用して進行角を算出する、請求項5に記載の位置算出装置。
- 進行角算出手段は、第1の判定手段により前記測位条件のいずれか1つを満足しないと判定された場合であって、さらに第1の判定手段によりGPS方位データと航法方位データが類似し、かつGPS方位データが予測範囲内に含まれていると判定されたとき、GPS方位データを利用して進行角を算出する、請求項6に記載の位置算出装置。
- 進行角算出手段は、第1の判定手段によりGPS方位データと航法方位データと類似しないか、またはGPS方位データが予測範囲内に含まれていないと判定されたとき、航法方位データを利用して進行角を算出する、請求項7に記載の位置算出装置。
- 第1の判定手段は、GPS方位データの変化と航法方位データの変化の差が閾値以下であるとき、GPS方位データと航法方位データが類似すると判定する、請求項7または8に記載の位置算出装置。
- 前記予測範囲は、前回算出された進行角に航法方位データを加算して決定される、請求項2または8に記載の位置算出装置。
- 前記入力手段は、移動体の同一移動区間についてのGPS方位データと航法方位データを入力する、請求項1に記載の位置算出装置。
- 位置算出装置はさらに、算出された進行角と、GPS衛星または自立航法センサから得られた速度データとから速度ベクトルを算出し、当該速度ベクトルを用いて移動体の位置を予測する位置予測手段を有する、請求項1ないし10いずれか1つに記載の位置算出装置。
- 位置予測手段は、前回算出された位置を基準に前回算出された進行角を用いて予測範囲を設定し、当該予測範囲内に移動体の位置を予測する、請求項11に記載の位置算出装置。
- 請求項1ないし12いずれか1つに記載の位置算出装置と、
位置算出装置から出力された位置情報に基づき地図上に自車位置を表示する表示手段とを
を含むナビゲーション装置。 - GPS衛星の測位結果および自立航法センサの測位結果を用いて移動体の位置を算出する位置算出方法であって、
GPS衛星により測位されたGPS方位データおよび自立航法センサにより測位された航法方位データを入力するステップと、
GPS方位データの信頼度と航法測位データの信頼度を比較し、いずれの信頼度が高いかを判定するステップと、
信頼度が高いと判定されたGPS測位データまたは航法測位データに基づき進行角を算出するステップと、
を有する位置算出方法。 - 前記判定するステップはさらに、GPS方位データの信頼度を第1の条件により判定する第1の判定ステップと、第1の判定ステップによりGPS方位データの信頼度があると判定されたとき、航法方位データの信頼度を第2の条件により判定する第2の判定ステップと、第2の判定ステップにより航法方位データの信頼度がないと判定されたとき、GPS方位データの信頼度を第3の条件により判定する第3の判定ステップと、第3の判定ステップによりGPS方位データの信頼度がないと判定されたとき、GPS測位データの信頼度を第4の条件により判定する第4の判定ステップとを含み、
前記算出するステップは、第1の判定ステップにより信頼度がないと判定されたとき、および第4の判定ステップにより信頼度がないと判定されたとき、航法方位データに基づき進行角を算出し、これら以外のときGPS方位データに基づき進行角を算出する、請求項15に記載の位置算出方法。 - 前記第1の条件は、GPS衛星が非測位か否か、および移動体が停止しているか否かの少なくとも1つを含む、請求項16に記載の位置算出方法。
- 前記第2の条件は、航法方位データの変化の累積が閾値以上であるか否かを含む、請求項16に記載の位置算出方法。
- 前記第3の条件は、3次元測位が可能か否か、GPS速度が一定以上か否か、GPS衛星の測位結果から得られた走行距離と自立航法センサの測位結果から得られた走行距離の距離比率が一定の範囲内か否か、およびGPS衛星により測位された2点間の角度とGSP方位データとの進行角誤差が一定以下か否かの少なくとも1つを含む、請求項16に記載の位置算出方法。
- 前記第4の条件は、GPS方位データと航法方位データの類似しているか否か、およびGPS方位データが予測範囲内か否かの少なくとも1つを含む、請求項16に記載の位置算出方法。
- 前記入力するステップは、移動体の同一移動区間についてのGPS方位データと航法方位データを入力する、請求項16に記載の位置算出方法。
- 位置算出方法はさらに、算出された進行角と、GPS衛星または自立航法センサから得られた速度データとから速度ベクトルを算出し、当該速度ベクトルを用いて移動体の位置を予測するステップを含む、請求項16に記載の位置算出方法。
- 位置を予測するステップは、前回算出された位置を基準に前回算出された進行角を用いて予測範囲を設定し、当該予測範囲内に移動体の位置を予測する、請求項22に記載の位置算出方法。
- GPS衛星の測位結果および自立航法センサの測位結果を用いて移動体の位置を算出するナビゲーション装置の位置算出プログラムであって、
GPS衛星により測位されたGPS方位データおよび自立航法センサにより測位された航法方位データを入力するステップと、
GPS方位データの信頼度と航法測位データの信頼度を比較し、いずれの信頼度が高いかを判定するステップと、
信頼度が高いと判定されたGPS測位データまたは航法測位データから進行角を算出するステップと、
を有するナビゲーション装置の位置算出プログラム。
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