JP2547723Y2 - 車載用航法装置 - Google Patents

車載用航法装置

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JP2547723Y2
JP2547723Y2 JP1991048826U JP4882691U JP2547723Y2 JP 2547723 Y2 JP2547723 Y2 JP 2547723Y2 JP 1991048826 U JP1991048826 U JP 1991048826U JP 4882691 U JP4882691 U JP 4882691U JP 2547723 Y2 JP2547723 Y2 JP 2547723Y2
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寛展 有吉
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日本電気ホームエレクトロニクス株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、自立航法手段及びGP
S航法手段を併用し、両データから車両の現在位置を検
出する車載用航法装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車載用航法装置として、距離セン
サや方位センサからの検出データにより現在位置を測定
して地図上に整合させるマップマッチングによる自立航
法手段と、衛星からの電波を利用して現在位置を測定す
るGPS航法手段とを併用して車両の現在位置を検出す
るものがある。このものは、自立航法手段がセンサから
のデータにより測定した現在位置を地図上に整合させ、
この整合現在位置がGPS航法手段が測定した測定現在
位置を中心とした許容誤差範囲内にあるとき、換言すれ
ば整合現在位置と測定現在位置との差が許容誤差範囲に
含まれる場合は、整合現在位置を採用する一方、自立航
法手段が誤動作して整合現在位置が測定現在位置からの
許容誤差範囲外に離れたとき、換言すれば整合現在位置
と測定現在位置との差が許容誤差範囲に含まれなくなっ
た場合は、整合現在位置を採用せずにGPS航法手段が
測定した測定現在位置を採用するようにしていた。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】従来の車載航法装置
は、上記のごとく、自立航法手段による整合現在位置が
許容誤差範囲外にある場合は、無条件にGPS航法手段
により測定された整合現在位置に整合させていた。この
場合、許容誤差範囲をどの程度の範囲に設定するかは、
衛星の配置状態によって決まるGDOP(精度低下率)
又はこのGDOPから空間座標に関する部分のみ取り出
したPDOPや、PODPから水平面内の部分を取り出
したHDOPにより求まる測位精度指標に応じて決定よ
り決定されるが、測位精度指標は衛星の位置関係に左右
されるだけでなく、衛星の管理者により意図的に変更さ
れる場合があった(図2の一次直線の係数kが変化す
る)。しかしながら、測位精度指標が意図的に変更され
た場合、自立航法手段による整合現在位置がGPS航法
手段の許容誤差範囲外にあるからといって、ただちに無
条件でGPS航法手段により測定された現在位置に整合
させてしまうと、自立航法手段による整合現在位置が正
しいにも拘らず、誤った位置に現在位置を整合してしま
う結果を招くといった課題があった。
【0004】また、特開平2−275310号「位置検
出装置」には、自立航法手段により整合現在位置が算出
できない場合は、無条件でGPS航法手段による測定現
在位置を採用し、それ以外の場合は、自立航法手段によ
る測位誤差が許容誤差範囲内にあるか否かに応じて整合
現在位置か測定現在位置を択一的に採用し、衛星からの
受信状態が悪い場合には、許容誤差範囲を拡大すること
で整合現在位置の採用確率を高めるようにした車載用航
法装置が開示されている。
【0005】しかしながら、上記車載用航法装置は、衛
星の配置状態から決まる受信位置の検出精度或いは受信
電波レベル又は受信電波の断続状態等から決まる受信位
置の検出精度を示すランクすなわち受信ステータスの良
否だけを基準に、許容誤差範囲を適応的に可変設定する
ものであった。すなわち、自立航法手段から得られる整
合現在位置とGPS航法手段から得られる測定現在位置
の一方を選択するための条件として、整合現在位置と測
定現在位置との差が許容誤差範囲内にあるか否かを判別
して行うのはよいが、GPS航法手段の測位精度が高い
場合は許容誤差範囲を例えば50mとし、また測位精度
が低い場合は許容誤差測範囲を例えば100mにすると
いうように、マップマッチングを採用する自立航法手段
の測位精度を一切考慮することなく、GPS航法手段の
測位精度にのみ準拠して許容誤差範囲を可変設定するも
のであった。このため、例えば道路が少なく密集してお
らず現在位置の推定対象道路が絞りやすい地域を走行す
るときのように、マップマッチング自体の正確度が非常
に高く、自立航法手段の測位精度が30m以下である場
合でも、GPS航法手段の測位精度が悪いために、許容
誤差範囲が100m程度に設定されている場合は、整合
現在位置と測定現在位置との差が例えば120mで、自
立航法手段の測位精度とGPS航法手段の測位精度の和
130m以下であっても、GPS航法手段による測定現
在位置が採用されてしまうことになり、自立航法手段に
よる整合現在位置の方が精度が高いにも拘わらず、精度
の低い測定現在位置が採用される結果、みすみす航法精
度の低下を招いてしまうことがあった。同様にまた、マ
ップマッチング自体の正確度が非常に高く、自立航法手
段の測位精度が30m以下であり、GPS航法手段の測
位精度も50m程度である場合も、整合現在位置と測定
現在位置との差が例えば70mで、自立航法手段の測位
精度とGPS航法手段の測位精度の和80m以下であっ
ても、GPS航法手段による測定現在位置が採用されて
しまうことになり、自立航法手段による整合現在位置の
方が精度が高いにも拘わらず、精度の低い測定現在位置
が採用される結果、みすみす航法精度の低下を招いてし
まうことがあった。
【0006】本考案は、上記実状に鑑みて創案されたも
のであって、無条件にGPS航法手段の測位精度を信頼
することなく、自立航法手段の精度も考慮し、双方の測
位データを補い合うことにより精度の高い現在位置検出
を行うことのできる車載用航法装置を提供しようとする
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案は、走行距離と方位に基づいて推定した現在
位置を地図上に整合させて整合現在位置とする自立航法
手段と、衛星からの電波に基づいて現在位置を測定して
測定現在位置とするGPS航法手段と、前記整合現在位
置が前記測定現在位置を中心とする許容誤差範囲内に含
まれる場合は、該整合現在位置をそのまま採用し、含ま
れない場合は前記測定現在位置をもって前記整合現在位
置を置換する修正手段と、前記自立航法手段による整合
が成立し続けた最新の走行距離を一定の距離基準に基づ
いてしきい値判別し、該距離基準以上の走行距離に亙っ
て前記整合が成立し続けている場合は、前記GPS航法
手段の測位精度指標と前記整合の正確度とを複合して前
記許容誤差範囲を決定し、前記距離基準に満たない走行
距離でしか前記整合が成立していない場合は、前記GP
S航法手段の測位精度指標のみに基づいて前記許容誤差
範囲を決定する適応可変手段とを具備することを特徴と
するものである。
【0008】
【作用】本考案の構成によれば、自立航法手段による整
合現在位置がGPS航法手段による測定現在位置を中心
とする許容誤差範囲内に含まれる場合は、整合現在位置
をそのまま採用し、含まれない場合は記測定現在位置を
もって整合現在位置を置換するとともに、自立航法手段
による整合が成立し続けた最新の走行距離を一定の距離
基準に基づいてしきい値判別し、距離基準以上の走行距
離に亙って整合が成立し続けている場合は、前記GPS
航法手段の測位精度指標と前記整合の正確度とを複合し
て許容誤差範囲を決定し、距離基準に満たない走行距離
でしか整合が成立していない場合は、GPS航法手段の
測位精度指標のみに基づいて許容誤差範囲を決定するよ
うにし、適応可変される許容誤差範囲内で現在位置を検
出することができる。
【0009】
【実施例】以下、本考案の実施例について、図1ないし
図3を参照して説明する。図1は、本考案の車載用航法
装置の一実施例の回路構成を示すブロック図、図2は、
衛星からの電波を理想的な状態で受信した場合のHDO
Pと許容誤差範囲との関係を示すグラフ、図3は、図1
に示した中央処理装置の制御動作を説明するフローチャ
ートである。
【0010】図1に示す車載用航法装置1は、方位セン
サ2、距離センサ3から提供されるデータに基づいて中
央処理装置4が車両の現在位置を算出し、ディスプレイ
装置5に表示される道路地図上に現在位置を合成して表
示する。ディスプレイ装置5に提供される地図情報は、
CD−ROM等からなる外部記憶装置6に格納されてい
る。外部記憶装置6に記憶される道路地図データは、交
差点や道路の曲がり角といった節点(ノード)ごとに番
号を付すとともに、道路(リンク)ごとに番号を付して
細分化してある。外部記憶装置6に記憶されたデータ
は、メディアコントローラ7により読み取られ、中央処
理装置4を介して―旦バッファメモリ8に格納される。
バッファメモリ8は、必要なデータを中央処理装置4を
介して逐次画像メモリ9に送り出す。画像メモリ9に格
納されたデータは、表示制御装置10により映像信号に
変換されてディスプレイ装置5に表示される。画像メモ
リ9のデータは、車両の走行につれて記憶内容が更新さ
れる。なお、11は各種操作の入出力を行うのに用いる
キーボードである。
【0011】また、上記中央処理装置4にはGPS受信
機12により位置情報が入力されるようになっており、
この位置情報に基づいて中央処理装置4は現在位置を測
定する。衛星の配置状態から計算される精度低下率(P
DOP、HDOP)を基に許容誤差範囲を決定するが、
精度低下率と許容誤差範囲の関係は、図2に示すように
一次直線となっている。ただし、これに衛星の管理者に
より意図的に変化させた誤差が加わる。すなわち、許容
誤差範囲が大小に変更される。したがって、測位精度指
標が意図的に変更されていたような場合に、自立航法手
段による整合現在位置がGPS航法手段の許容誤差範囲
外にあるからといって、ただちに無条件でGPS航法手
段により測定された現在位置に整合させると、自立航法
手段による整合現在位置が正しいにも拘らず、誤った位
置に現在位置を整合する事熊となる。そこで、この実施
例では、マップマッチングによる整合現在位置の信頼度
を考慮して演算される。すなわち、マップマッチングに
よる整合現在位置の信頼度を、例えば、何kmに亙って
道路上に合致していたか、すなわち整合の成立区間に応
じて決定する。具体的には、自立航法手段による整合が
成立し続けた最新の走行距離を一定の距離基準に基づい
てしきい値判別し、該距離基準以上の走行距離に亙って
成立し続けている場合は、GPS航法手段の測位精度指
標と整合の正確度とを複合して許容誤差範囲を決定し、
距離基準に満たない走行距離でしか整合が成立していな
い場合は、GPS航法手段の測位精度指標のみに基づい
て許容誤差範囲を決定する。
【0012】以下、上記構成からなる本考案の実施例の
作用を、図3に示すフローチャートを参照して説明す
る。
【0013】図3のルーチンは、車両が一定距離走行す
るごとに実行されるものである。GPS受信機12が衛
星から電波を受信している状態で、まず、方位センサ2
と走行距離センサ3からのデータに基づき、マップマッ
チングにより現在位置を地図上の道路に整合させ(ST
EP101)、かくして得られた整合現在位置が距離基
準として設定された一定距離に亙って地図上の道路に合
致しているか否かが判定される(STEP102)。判
定の結果、整合現在位置が一定距離以上に亙って道路に
一致している場合には、STEP103に移行し、測位
精度指標(HDOP)とマップマッチングの正確度とか
ら許容誤差範囲を決定する。すなわち、許容誤差範囲に
多少上積みして広くした後、STEP104へと移行す
る。一方、STEP102において整合現在位置が―定
距離に亙って地図上の道路に合致していない場合には、
STEP103aに移行し、測位精度指標(HDOP)
のみに基づいて許容誤差範囲を決定する。すなわち、許
容誤差範囲を比較的狭くした後、STEP104へと移
行する。STEP104では、整合現在位置と衛星から
のデータにより求められた測位現在位置(GPS位置)
との差が許容誤差範囲より大きいか否かが判定される。
判定の結果、差が許容誤差範囲より大きい場合には、S
TEP105に移行する。一方、差が許容誤差範囲より
小さい場合には整合現在位置を移動させずにリターンす
る。すなわち、この場合は、仮に実際の現在位置が許容
誤差範囲外にある場合でも、マップマッチングが有効な
ものとして整合現在位置は移動させない。
【0014】そして、STEP105では整合現在位置
をGPS位置にしてマップマッチング動作を停止し、S
TEP10において、方位を方位センサ2から得られる
方位としてSTEP107に移行する。STEP107
では、許容誤差範囲内で周辺地図を検索し合致した道路
に現在位置を移動させ、マップマッチング動作を再開し
た後リターンする。以後、―定距離ごとに以上の動作が
繰り返される。
【0015】このように、上記車載用航法装置によれ
ば、自立航法手段の測位精度が低い場合には、GPS航
法手段の測位精度そのものを許容誤差範囲とすること
で、従前通りのハイブリッド型の測位が可能であるが、
道路が少なく密集しておらず現在位置の推定対象道路が
絞りやすい地域を走行するときのように、マップマッチ
ング自体の正確度が非常に高く、自立航法手段の測位精
度が高い場合は、GPS航法手段の測位精度に多少上積
みした値を許容誤差範囲として設定できるため、例えば
GPS航法手段の測位精度が衛星の管理者によって意図
的に300m程度に落とされているときには、例えば4
00m程度を許容誤差範囲に設定することで、整合現在
位置と測定現在位置との間の差が350m程度あって
も、自立航法手段の精度を信頼して整合現在位置を採用
することができ、一方またGPS航法手段の測位精度が
最高値である50m程度である場合でも、例えば100
m程度を許容誤差範囲に設定しておくことで、整合現在
位置と測定現在位置との間の差が80m程度あっても、
自立航法手段の精度を信頼して整合現在位置を採用する
ことができ、これにより従来GPS航法手段の測位精度
だけをパラメータとして可変設定されていた許容誤差範
囲の設定に、直前までの現在位置推定履歴から割り出さ
れた自立航法手段の測位精度を加味し、非常に高い測位
精度をもって現在位置を測定することができる。
【0016】また、GPS航法手段が、衛星の配置状態
から計算される精度低下率、又は該精度低下率から座標
空間或いは水平面内に関する部分のみを取り出した値に
基づいて前記測位精度指標を算出するため、精度低下率
であるGDOPや、GDOPから空間座標に関する部分
のみ取り出したPDOP、或いはPDOPから水平面内
の部分を取り出したHDOPを利用して、測位精度指標
を算出し、自立航法手段の測位精度と合わせ、許容誤差
範囲の設定に有効活用することができる。
【0017】
【考案の効果】以上の説明から明かなように、本考案に
よれば、自立航法手段による整合現在位置がGPS航法
手段による測定現在位置を中心とする許容誤差範囲内に
含まれる場合は、整合現在位置をそのまま採用し、含ま
れない場合は測定現在位置をもって整合現在位置を置換
するとともに、自立航法手段による整合が成立し続けた
最新の走行距離を一定の距離基準に基づいてしきい値判
別し、距離基準以上の走行距離に亙って整合が成立し続
けている場合は、前記GPS航法手段の測位精度指標と
前記整合の正確度とを複合して許容誤差範囲を決定し、
距離基準に満たない走行距離でしか整合が成立していな
い場合は、GPS航法手段の測位精度指標のみに基づい
て許容誤差範囲を決定するよう構成したから、自立航法
手段の測位精度が低い場合には、GPS航法手段の測位
精度そのものを許容誤差範囲とすることで、従前通りの
ハイブリッド型の測位が可能であるが、道路が少なく密
集しておらず現在位置の推定対象道路が絞りやすい地域
を走行するときのように、マップマッチング自体の正確
度が非常に高く、自立航法手段の測位精度が高い場合
は、GPS航法手段の測位精度に多少上積みした値を許
容誤差範囲として設定できるため、例えばGPS航法手
段の測位精度が衛星の管理者によって意図的に300m
程度に落とされているときには、例えば400m程度を
許容誤差範囲に設定することで、整合現在位置と測定現
在位置との間の差が350m程度あっても、自立航法手
段の精度を信頼して整合現在位置を採用することがで
き、一方またGPS航法手段の測位精度が最高値である
50m程度である場合でも、例えば100m程度を許容
誤差範囲に設定しておくことで、整合現在位置と測定現
在位置との間の差が80m程度あっても、自立航法手段
の精度を信頼して整合現在位置を採用することができ、
これにより従来GPS航法手段の測位精度だけをパラメ
ータとして可変設定されていた許容誤差範囲の設定に、
直前までの現在位置推定履歴から割り出された自立航法
手段の測位精度を加味し、非常に高い測位精度をもって
現在位置を測定することができる等の優れた効果を奏す
る。
【0018】また、本考案は、GPS航法手段が、衛星
の配置状態から計算される精度低下率、又は該精度低下
率から座標空間或いは水平面内に関する部分のみを取り
出した値に基づいて前記測位精度指標を算出するため、
精度低下率であるGDOPや、GDOPから空間座標に
関する部分のみ取り出したPDOP、或いはPDOPか
ら水平面内の部分を取り出したHDOPを利用して、測
位精度指標を算出し、自立航法手段の測位精度と合わ
せ、許容誤差範囲の設定に有効活用することができる等
の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の車載用航法装置の一実施例の回路構成
を示すブロック図である。
【図2】衛星からの電波を理想的な状態で受信した場合
のHDOPと許容誤差範囲との関係を示すグラフであ
る。
【図3】図1に示した中央処理装置の制御動作を説明す
るフローチャートである。
【符号の説明】
1 車載用航法装置 2 方位センサ 3 距離センサ 4 中央処理装置 5 ディスプレイ装置 6 外部記憶装置 7 メディアコントローラ 8 バッファメモリ 9 画像ノモリ 10 表示制御装置 11 キーボード 12 GPS受信機

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行距離と方位に基づいて推定した現在
    位置を地図上に整合させて整合現在位置とする自立航法
    手段と、衛星からの電波に基づいて現在位置を測定して
    測定現在位置とするGPS航法手段と、前記整合現在位
    置が前記測定現在位置を中心とする許容誤差範囲内に含
    まれる場合は、該整合現在位置をそのまま採用し、含ま
    れない場合は前記測定現在位置をもって前記整合現在位
    置を置換する修正手段と、前記自立航法手段による整合
    が成立し続けた最新の走行距離を一定の距離基準に基づ
    いてしきい値判別し、該距離基準以上の走行距離に亙っ
    て前記整合が成立し続けている場合は、前記GPS航法
    手段の測位精度指標と前記整合の正確度とを複合して前
    記許容誤差範囲を決定し、前記距離基準に満たない走行
    距離でしか前記整合が成立していない場合は、前記GP
    S航法手段の測位精度指標のみに基づいて前記許容誤差
    範囲を決定する適応可変手段とを具備することを特徴と
    する車載用航法装置。
  2. 【請求項2】 前記GPS航法手段は、前記衛星の配置
    状態から計算される精度低下率、又は該精度低下率から
    座標空間或いは水平面内に関する部分のみを取り出した
    値に基づいて前記測位精度指標を算出することを特徴と
    する請求項1記載の車載用航法装置。
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JP4268278B2 (ja) * 1999-08-23 2009-05-27 株式会社ザナヴィ・インフォマティクス ナビゲーション装置
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