JP2783924B2 - 車両位置検出装置 - Google Patents

車両位置検出装置

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JP2783924B2
JP2783924B2 JP3263669A JP26366991A JP2783924B2 JP 2783924 B2 JP2783924 B2 JP 2783924B2 JP 3263669 A JP3263669 A JP 3263669A JP 26366991 A JP26366991 A JP 26366991A JP 2783924 B2 JP2783924 B2 JP 2783924B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両位置検出装置に係
り、特にGPS(グローバルポジショニングシステム)
衛星を用いて3角測量の原理で経度、緯度からなる車両
位置を検出するようにした車両位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の現在位置を検出し、現在位置周辺
の地図データをCD−ROM等の地図データ記憶手段か
ら読み出して、該地図データに基づいて地図画像をディ
スプレイ画面に描画するとともに、車両位置マーク(ロ
ケーションカーソル)を該地図画像上に表示し、車両の
移動に応じて車両位置マークを移動するか地図をスクロ
ールして、運転者が所望の目的地に容易に到達できるよ
うにした車載ナビゲータがある。
【0003】地図データは、(1)ノードリストや道路
リスト、交差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤ
と、(2)地図上の道路、河川、建物などを表示するた
めの背景レイヤと、(3)市町村名などを表示するため
の文字レイヤなどから構成され、ディスプレイ画面に表
示される地図画像は背景レイヤと文字レイヤに基づいて
作成され、マップマッチング処理や誘導経路の探索処理
は道路レイヤに基づいてなされる。
【0004】車載ナビゲータでの車両位置の検出法に
は、距離センサと方位センサを用いて、単位走行距離毎
の位置変化分を求め積算していく推測航法と、所定の衛
星を用いて3角測量の原理で位置を計算する衛星航法
(GPS)とがある。前者の推測航法は、比較的低コス
トで車両位置の検出ができるが、走行距離が長くなるに
つれて、センサ誤差が累積する欠点があり、マップマッ
チング等の補正処理が必要になる。これに対し、後者の
衛星航法にはそのような欠点はなく、高精度に絶対的な
車両位置を求めることかでき、しかも、GPS受信機の
低価格化も進んできていることから、近年、脚光を浴び
ているものである。
【0005】GPSでは、地球を周回する複数の所定軌
道の各々に複数の衛星(GPS衛星)を乗せ、各GPS
衛星から航法メッセージ(軌道情報、暦等)と衛星毎に
異なるPRNコード(C/AコードまたはPコード)
を、スペクトラム拡散変調で送信している。これら各G
PS衛星からの衛星信号を車載ナビゲータに装備された
GPS受信機で受信し、逆拡散してPRNコードと航法
メッセージを復調する。各GPS衛星は互いに同期した
原子時計を内蔵しており、PRNコードは衛星の送信時
刻を示している。GPS受信機は、自身に内蔵された時
計を用いて、各GPS衛星から車両まで衛星信号が到達
するに要する時間をPRNコードより測定し、光速を
乗じるとともに航法メッセージを用いて所定の補正を行
うことで、GPS衛星−車両間の距離を所定の複数のG
PS衛星について計算する。そして、各GPS衛星の位
置は、航法メッセージより計算できるので、該GPS衛
星位置データとGPS衛星−車両間距離データを用い
て、3角測量の原理で車両位置を計算する。
【0006】GPSは、3次元測位(例えば、経度、緯
度、高度)を基本とするシステムであり、海上のように
高度が0mと予め分かっている場合は、2次元測位で経
度、緯度の測定が可能となる。図4は、GPS受信機の
時計とGPS衛星の時計が完全に同期しているとした場
合の3次元測位と2次元測位の説明図である。
【0007】まず、3次元測位について説明すると、適
当な3次元座標系において、或る観測点から観測可能な
3つのGPS衛星STL1〜STL3の位置がP1 〜P
3 、各GPS衛星STL1〜STL3と車両間の距離が
1 〜R3 となったとき、P 1 〜P3 から各々半径R1
〜R3 の球面CUB1〜CUB3を描き、球面CUB1
とCUB2が交わる円CIL12と球面CUB3の交点
S、Qの3次元座標値を求める。S、Qの内、一方が観
測点の真の位置であり、他方は偽の位置であるが、該偽
の位置は観測点として考えられる値と掛け離れているの
で(地球から遙か離れた宇宙空間)、容易に除外でき
る。即ち、3次元測位は、観測点に関する未知数が3つ
あるとき(例えば、経度、緯度、高度)、3つのGPS
衛星からの衛星信号を受信し、これら3つの衛星の位置
と観測点までの距離を用いて、3次元座標の3つの連立
方程式を立て、解を求めるものである。
【0008】次に、2次元測位について説明すると、適
当な3次元座標系において、予め、自身を含む平面が既
知な或る観測点から観測可能な2つのGPS衛星STL
1とSTL2の位置がP1 とP2 、各GPS衛星STL
1とSTL2と車両間の距離がR1 とR2 となったと
き、P1 とP2 から各々半径R1 とR2 の球面CUB1
とCUB2を描き、球面CUB1とCUB2が交わる円
CIL12と既知な平面との交わる点(2つあるが、真と
偽の区別は容易である)の座標値を求める。即ち、2次
元測位は、例えば、観測点に関する未知数が2つあると
き(例えば、経度、緯度)、2つのGPS衛星の位置と
これら2つのGPS衛星から観測点までの距離を用い
て、3次元座標の2つの連立方程式を立て、かつ、観測
点の既知の値(例えば高度)に関する1つの方程式を立
て、先の2つの連立方程式と合わせた3つの連立方程式
を解くことである。
【0009】但し、実際には、GPS受信機の時計とG
PS衛星の原子時計との間に、計時している時刻のずれ
があるので、このずれも未知数に含めなければならず、
1回の3次元測位では4つのGPS衛星から衛星信号を
受信し、これら4つのGPS衛星の位置と観測点までの
距離を求め、4つの連立方程式を立てて解を求め、1回
の2次元測位では3つのGPS衛星から衛星信号を受信
し、これら3つのGPS衛星の位置と観測点までの距離
を求め、3つの連立方程式を立てて解を求めるようにし
ている。
【0010】即ち、地球中心を原点とするX,Y,Z直
交座標系での3次元測位においては、観測点の位置P0
を(x0 ,y0 ,z0 )、i(i=1,2,3,4)番
目のGPS衛星の位置Pi を(xi ,yi ,zi )、i
番目のGPS衛星からの電波到達時間をτi 、時刻誤差
をδtとすると、 {(xi −x0 2 +(yi −y0 2 +(zi −z0 2 1/2 =c・(τi +δt) が成立し、c・τi =Ri 、c・δt=sとおけば、 {(xi −x0 2 +(yi −y0 2 +(zi −z0 2 1/2 −s =Ri ・・・(1) となる。4つのGPS衛星につき(1)式が成立するの
で、4つの未知数x0 ,y0 ,z0 ,sを求めることに
より、時刻誤差を修正した高精度の観測点位置x0 ,y
0 ,z0 が求まる。所定の座標変換を施せば経度、緯
度、高度が得られる。
【0011】また、予め観測点の高度hが分かっている
場合の2次元測位においては、3つのGPS衛星につ
き、(1)式が成立し(但し、i=1,2,3)、これ
に高さhに関する次式、 {x0 2 +y0 2 +z0 2 1/2 =h ・・・(2) を合わせて、4つの未知数x0 ,y0 ,z0 ,sを求め
ることにより、時刻誤差を修正した高精度の位置x0
0 ,z0 が求まり、所定の座標変換を施せば経度、緯
度が得られる。
【0012】以上のように、GPSでは3次元測位と2
次元測位が可能ではあるが、車両位置の検出では高度が
未知数となるので、従来の車載ナビゲータに用いられて
いるGPS受信機は、4つのGPS衛星を利用して3次
元測位を行い、経度、緯度、高度を求めるようになって
おり、この内、経度、緯度データを車両位置データとし
て出力している。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、GPSで
は、観測点から観測可能であれば、どの4つのGPS衛
星を組み合わせても3次元測位で高精度な位置検出が可
能という訳ではなく、組み合わされる衛星配置により、
精度に差が生じる。図5に示す如く、観測点P0 を中心
とした単位球面CUB0上に現実のGPS衛星STL1
〜STL4の見える方向に合わせてGPS衛星を置き直
し、これら置き直した4つのGPS衛星の位置P1 ′〜
4 ′を互いに結んでできる4面体Vの体積が大きいほ
ど、精度が向上する。2次元測位の場合も同様に組み合
わされる3つのGPS衛星の配置により精度に差が生じ
る。そこで、GPSでは衛星配置による精度低下率を表
すDOP値を計算し、該DOP値が最小となる組み合わ
せのGPS衛星を対象として、測位を行うようになって
いる。3次元測位では、PDOP値(3次元位置の精度
低下率)またはGDOP値(3次元位置と時刻の精度低
下率)が最小となる衛星配置を選択し、二次元測位では
HDOP値(水平方向の2次元位置の精度低下率)また
はHTDOP値(水平方向の2次元位置と時刻の精度低
下率)が最小となる衛星配置を選択する。これら各種D
OP値の計算法は公知であるため説明を省略する。
【0014】車両位置の検出は、3次元測位でなされる
ので、PDOP値またはGDOP値が最小となる4つの
GPS衛星が選択されている。けれども、車両の現在位
置から観測可能なGPS衛星の中からPDOP値やGD
OP値の最小となる4つのGPS衛星を選択したとき、
一般には、HDOP値やHTDOP値が最小の組み合わ
せとはなっておらず、観測可能なGPS衛星の中からH
DOP値やHTDOP値の最小となる3つのGPS衛星
を選択した場合に較べて遙かに大きな値となっている。
この点に関し、初めからHDOP値やHTDOP値の最
小となる3つのGPS衛星を選択し、高度データに予め
用意した一定値を用いて2次元測位で経度、緯度の車両
位置を検出することが考えられるが、大抵の場合、高度
データと車両現在位置での実際の高度との間に大きな誤
差が存在しており、該誤差のHDOP値(HTDOP)
値倍程度だけ、水平精度が悪化するので、却って前述し
た3次元測位の方が水平方向の位置検出精度がよくなっ
てしまう。
【0015】また、1回分の車両位置検出を2段階で行
うようにし、前段で3次元測位により高度を求め、後段
で該高度データを用いて2次元測位し、最終的な経度、
緯度の車両位置を決定することも考えられるが、元々3
次元測位における高度の検出精度がそれほど高くないた
め(観測できるGPS衛星が水平面の上方に限られてい
るため。2次元測位では、観測できる衛星が360度の
範囲内で限定されず精度が高くなる)、後段の2次元測
位による位置検出精度が悪化してしまう。このように、
GPSでは、高さ方向の位置も或る程度の精度で検出し
なくてはならず、経度、緯度のような水平方向の検出精
度に一定の限界があるという問題があった。
【0016】以上から本発明の目的は、経度、緯度から
なる車両位置を極めて高い精度で検出できる車両位置検
出装置を提供するとにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明の1
つにおいては、車両から観測可能なGPS衛星の中で、
測位に最適なGPS衛星の組み合わせを選択する衛星選
択手段と、選択された各GPS衛星を用いて、所定の測
位法に従い経度、緯度からなる車両位置の計算を行う位
置計算手段を含む車両位置検出装置において、経度、緯
度からなる車両位置に対応した高度データを発生する高
度データ発生手段を設け、前記衛星選択手段は、HDO
P値またはHTDOP値の最も小さくなる2次元測位用
のGPS衛星の組み合せを選択するようにし、前記位置
計算手段は、前回検出した経度、緯度からなる車両位置
に対応する高度データを高度データ発生手段から入力
し、該高度データと、衛星選択手段で選択された各GP
S衛星を用いて、2次元測位により、経度、緯度からな
る今回の車両位置を計算するようにしたことにより達成
される。
【0018】また本発明の他の1つにおいては、車両位
置の計算が一定時間以上できなかった直後においては、
前記衛星選択手段はPDOP値またはGDOP値の最も
小さくなる3次元測位用のGPS衛星の組み合わせを選
択し、かつ、前記位置計算手段は、これら選択された各
GPS衛星を用いて、3次元測位により、経度、緯度か
らなる車両位置を計算するようにしたことにより達成さ
れる。
【0019】また本発明の更に他の1つにおいては、前
記標高データ発生手段は、予め、経度、緯度からなる各
2次元位置毎の標高データを記憶した記憶手段を含むこ
とにより達成される。
【0020】
【作用】本発明の1つによれば、車両から観測可能なG
PS衛星の中から、HDOP値またはHTDOP値の最
も小さくなる2次元測位用のGPS衛星の組み合せを選
択するとともに、前回検出した経度、緯度からなる車両
位置に対応する高度データを高度データ発生手段から入
力し、該高度データと、選択された各GPS衛星を用い
て、2次元測位により、経度、緯度からなる今回の車両
位置を計算する。これにより、車両の移動中、車両現在
位置における正確な高度情報を用いて、しかも、最適な
GPS衛星の組み合わせで車両位置を2次元測位できる
ことになり、従来の3次元測位に比し、遙かに高精度に
経度、緯度からなる車両位置の検出が可能となる。
【0021】また、車両位置の計算が一定時間以上でき
なかった直後においては、PDOP値またはGDOP値
の最も小さくなる3次元測位用のGPS衛星の組み合わ
せを選択するとともに、これら選択された各GPS衛星
を用いて、3次元測位により、経度、緯度からなる車両
位置を計算し、次に、該車両位置に対応する高度データ
を用いて2次元測位により車両位置を計算する。これに
より、GPS衛星による測位が一定時間以上不能となっ
ても、測位可能となった直後に或る程度の精度で車両位
置を検出できるので、以降、車両位置に対する正確な高
度データを用いた高精度の2次元測位を再開できる。
【0022】また経度、緯度からなる車両位置データを
入力すると、高度データ発生手段は、記憶手段から車両
位置に対応する高度データを読み出し、位置計算手段に
出力する。これにより、比較的簡単な構成で、車両位置
に対する高精度な高度データを用いることができる。
【0023】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係わる車載ナビゲ
ータの全体構成図である。図中、11はナビゲーション
処理部であり、車両位置に応じた地図や車両位置マーク
の描画処理、最適経路探索処理等を行う。12は地図デ
ータを記憶するCD−ROM等の地図情報記憶部であ
る。地図情報は、(1)ノードリストや道路リスト、交
差点構成ノードリスト等からなる道路レイヤと、(2)
地図上の道路、河川、建物などを表示するための背景レ
イヤと、(3)市町村名などを表示するための文字レイ
ヤなどから構成されている。13は地図検索キー、地図
スクロールキー、経路探索キー等を備えた操作部、14
は地図画像、車両位置マーク、最適経路等を表示するデ
ィスプレイ装置である。
【0024】地図データに格納された道路レイヤは図2
に示すデータ構成を有している。この内、道路リストR
DLTは道路別に、道路上の全ノード数、道路を構成す
るノードのノードリストNDLT上の番号、道路の種別
(国道、高速道路、その他の別)、道路番号(道路名)
等のデータが含まれている。また、交差点構成ノードリ
ストCRLTは地図上の各交差点毎に、該交差点とリン
クを成す他端のノード(交差点構成ノードという)のノ
ードリストNDLT上の番号の集合であり、ノードリス
トNDLTは道路を構成する全ノードのリストであり、
ノード毎に、位置情報(経度、緯度)、該ノードが交差
点であるか否かの交差点識別フラグ、該ノードの標高
(高度)、ノードが交差点であれば対応する交差点構成
ノードリストCRLT上の位置を指し、交差点でなけれ
ば該ノードが属する道路リストRDLT上の位置を指す
ポインタ等で構成されている。
【0025】15は各GPS衛星からの衛星電波を受波
するアンテナ、16はGPS衛星信号を受信して、経
度、緯度からなる車両の現在位置を検出するGPS受信
機であり、16aはマルチビームアンテナ15で受波さ
れた衛星信号のRF増幅、周波数変換を行うRF増幅・
周波数変換部、16bはGPS衛星毎に異なる所定の逆
拡散コードで逆拡散し、C/Aコード、Pコード、航法
メッセージ(軌道情報、暦等)などの各種データの復調
を行う復調部、16cはRF増幅・周波数変換部16a
に対する同調制御や復調部16bに対する逆拡散コード
の出力をしたり、復調データを入力して所定の演算を行
うマイコンであり、車両位置から観測可能なGPS衛星
をRF増幅・周波数変換部16aと復調部16bに捕捉
させるとともに、通常は、HDOPまたはHTDOPの
最小となる3つのGPS衛星の組み合わせを選択し、前
回検出した車両位置に対応する標高データを入力して、
該標高データと、選択したGPS衛星を用いて、2次元
測位による車両位置の検出を行い、一定時間以上測位が
不能となった直後は、PDOPまたはGDOPの最小と
なる4つのGPS衛星の組み合わせを選択し、選択した
GPS衛星を用いて、3次元測位による車両位置の検出
を行う。
【0026】図3はマイコン16cによる車両位置検出
動作を示す流れ図であり、以下、同図を参照して説明す
る。まず、マイコン16cは過去所定の一定時間内に車
両位置の計算を行うことができたか判断し(ステップ1
01)、最初はNOとなるので、RF増幅・周波数変換
部16aと復調部16bを制御してGPS衛星を捕捉さ
せながら、該復調部16bから入力した復調データに基
づき、車両から観測可能なGPS衛星が4つ以上有り、
3次元測位が可能か判断する(ステップ102)。可能
であれば、捕捉しているGPS衛星の中でPDOP値ま
たはGDOP値の最小となる4つのGPS衛星の組み合
わせを選択し(ステップ103)、これら選択したGP
S衛星からの受信結果等に基づき各衛星までの距離R1
〜R4 と位置P1 〜P4 を計算し、計算結果をそれぞれ
(1)式に代入して得られる4つの式より車両位置P0
=(x0 ,y0 ,z0 )を求め、座標変換して経度、緯
度、高度を得(3次元測位)、この内、経度、緯度から
なる車両位置をナビゲーション処理部11へ出力する
(ステップ104、105)。
【0027】なお、ステップ102で3次元測位不能で
あったとき、2次元測位可能か判断し(ステップ10
6)、可能であれば、捕捉しているGPS衛星の中でH
DOP値またはHTDOP値の最小となる3つのGPS
衛星の組み合わせを選択し(ステップ107)、これら
選択したGPS衛星からの受信結果等に基づき各衛星ま
での距離R1 〜R3 と位置P1 〜P3 を計算し、計算結
果をそれぞれ(1)式に代入して得られる3つの式と、
予め定められた一定値の高度データ、または、過去にナ
ビゲーション処理部11から入手した最新の高度データ
をhとして(2)式に代入して得られる1つの式より車
両位置P0 =(x0 ,y0 ,z0 )を求め、座標変換し
て経度、緯度、高度を得(2次元測位)、この内、経
度、緯度からなる車両位置データをナビゲーション処理
部11へ出力する(ステップ108、105)。
【0028】次いで、マイコン16cはナビゲーション
処理部11に対し今回検出した車両位置に対する標高デ
ータを要求する(ステップ109)。一方、ナビゲーシ
ョン処理部11は、予め、操作部13で選択された縮尺
の地図画像をディスプレイ装置14に表示させており、
GPS受信機16側から車両位置データを入力すると、
例えば、地図固定式の場合、地図画像上で、車両位置に
相当する箇所に車両位置マークを表示させる。但し、最
初は、ステップ104または108でなされた測位に比
較的大きな誤差があるため、車両位置マークの示す位置
と車両の実際の現在位置との間に少しずれがある。続い
て、ナビゲーション処理部11は標高データの要求に従
い、今回入力した車両位置データの示す車両位置に近い
ノードの標高データを地図データ中の道路レイヤから読
み出し、GPS受信機16のマイコン16cへ出力す
る。検出された車両位置と実際の現在位置との間に少し
ずれがあっても標高は殆ど変化しないことから、マイコ
ン16cに出力される標高データは正確なものとなる。
【0029】マイコン16cは標高データを入力したあ
と(ステップ110)、今度は2次元測位可能か判断し
(ステップ111)、可能であれば、2回目の測位を行
う。即ち、捕捉しているGPS衛星の中でHDOP値ま
たはHTDOP値の最小となる3つのGPS衛星の組み
合わせを選択し(ステップ112)、これら選択したG
PS衛星からの受信結果等に基づき各衛星までの距離R
1 〜R3 と位置P1 〜P3 を計算し、計算結果をそれぞ
れ(1)式に代入して得られる3つの式と、今回入力し
た標高データをhとして(2)式に代入して得られる1
つの式より車両位置P0 =(x0 ,y0 ,z0 )を求
め、座標変換して経度、緯度、高度を得(2次元測
位)、この内、経度、緯度からなる車両位置データをナ
ビゲーション処理部11へ出力する(ステップ113、
114)。
【0030】次いで、マイコン16cはナビゲーション
処理部11に対し今回検出した車両位置に対する標高デ
ータを要求する(ステップ115)。ナビゲーション処
理部11は、地図画像上で、車両位置に相当する箇所に
車両位置マークを移動させる。この際、HDOP値また
はHTDOP値の最小となる3つのGPS衛星の組み合
わせを選択し、かつ、正確な標高データを用いて2次元
測位していることから、正確な車両位置が得られている
ので、車両位置マークは正確に実際の車両現在位置を示
すことになる。そして、ナビゲーション処理部11は標
高データの要求に従い、今回入力した車両位置データの
示す車両位置に近いノードの標高データを地図データ中
の道路レイヤから読み出し、GPS受信機16のマイコ
ン16cへ出力する。マイコン16cは標高データを入
力する(ステップ116)。
【0031】2回目の測位が終わると、マイコン16c
は最初のステップ101へ戻り、まだ、一定時間内に測
位できたので、ステップ111へ進んで、2次元測位可
能か判断し、可能であれば、前述と同様にして、先に入
力した標高データを用いて2次元測位を行う。以下、同
様にして、車両から観測可能なGPS衛星が3つ以上有
り2次元測位可能であれば、周期的に2次元測位が繰り
返されながら、測位で得られた正確な車両位置データに
基づき、画面に車両位置マークが表示されるので、車両
の移動中、運転者は正確な車両現在位置を把握すること
ができる。
【0032】なお、ステップ111で2次元測位不能と
なったとき、マイコン16cはステップ101へ進む
が、測位不能状態が一定時間以上継続する前に、2次元
測位可能となれば、ステップ112以降の処理を実行す
る。このように、測位不能状態が一定時間以内であれ
ば、その間の車両の移動距離も短く、前回の測位に伴い
入手した標高データと車両現在位置での標高のずれも少
ない。よって、まだ3次元測位誤差よりも2次元測位誤
差の方が小さく、十分に精度の有る車両位置検出が可能
である。
【0033】但し、測位不能状態が一定時間以上継続し
たときは、その間の車両移動距離が長くなって、前回の
測位に伴い入手した標高データと車両現在位置での標高
のずれが大きくなっている可能性がある。このとき、測
位可能となった直後に2次元測位を行うと、却って、測
位誤差が大きくなってしまう場合がある。そこで、マイ
コン16cは、一定時間以上測位不能となった直後にお
いては、ステップ102へ進んで、3次元測位優先で車
両位置検出を行い、検出誤差を最小限に抑えるようにし
(ステップ103、104、105)、次に、検出した
車両位置に対応する標高データを地図データから読み出
し(ステップ109、110)、該標高データを用いて
2次元測位により、より正確な車両位置検出を行う(ス
テップ112以降の処理)。
【0034】なお、上記した実施例では、地図データ中
の道路レイヤに、ノード毎の標高データを記憶してお
き、GPS受信機で検出された車両位置近傍のノードの
標高データを読み出して、GPS受信機に返すようにし
たが、これと異なり、車両所定箇所に気圧センサを設け
るとともに、所定のメモリに気圧と高度の関係を登録し
たテーブルを記憶しておき、GPS受信機から標高の要
求があったとき、その時点での気圧センサ出力に対応す
る高度をテーブルから読み取り、GPS受信機に出力す
るようにしてもよい。
【0035】
【発明の効果】以上本発明の1つによれば、車両から観
測可能なGPS衛星の中から、HDOP値またはHTD
OP値の最も小さくなる2次元測位用のGPS衛星の組
み合せを選択するとともに、前回検出した経度、緯度か
らなる車両位置に対応する高度データを高度データ発生
手段から入力し、該高度データと、選択された各GPS
衛星を用いて、2次元測位により、経度、緯度からなる
今回の車両位置を計算するように構成したから、車両の
移動中、車両現在位置における正確な高度情報を用い
て、しかも、最適なGPS衛星の組み合わせで車両位置
を2次元測位できることになり、従来の3次元測位に比
し、遙かに高精度に経度、緯度からなる車両位置の検出
が可能となる。
【0036】また、本発明の他の1つによれば、車両位
置の計算が一定時間以上できなかった直後においては、
PDOP値またはGDOP値の最も小さくなる3次元測
位用のGPS衛星の組み合わせを選択するとともに、こ
れら選択された各GPS衛星を用いて、3次元測位によ
り、経度、緯度からなる車両位置を計算し、次に、該車
両位置に対応する高度データを用いて2次元測位により
車両位置を計算するように構成したから、GPS衛星に
よる測位が一定時間以上不能となっても、測位可能とな
った直後に或る程度の精度で車両位置を検出できるの
で、以降、車両位置に対する正確な高度データを用いた
高精度の2次元測位を再開てきる。
【0037】また、本発明の更に他の1つによれば、経
度、緯度からなる車両位置データを入力すると、高度デ
ータ発生手段は、記憶手段から車両位置に対応する高度
データを読み出し、位置計算手段に出力するように構成
したから、比較的簡単な構成で、車両位置に対する高精
度な高度データを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る車載ナビゲータの全体
構成図である。
【図2】地図データ中の道路レイヤの構成を示す説明図
である。
【図3】マイコンによる車両位置検出動作を示す流れ図
である。
【図4】GPSの3次元測位と2次元測位の説明図であ
る。
【図5】3次元測位での衛星配置と測位精度の関係を説
明する説明図である。
【符号の説明】
11 ナビゲーション処理部 12 地図情報記憶部 16 GPS受信機 16c マイコン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01C 21/00 G01S 5/14 G08G 1/0969

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両から観測可能なGPS衛星の中で、
    測位に最適なGPS衛星の組み合わせを選択する衛星選
    択手段と、選択された各GPS衛星を用いて、所定の測
    位法に従い経度、緯度からなる車両位置の計算を行う位
    置計算手段を含む車両位置検出装置において、 経度、緯度からなる車両位置に対応した高度データを発
    生する高度データ発生手段を設け、 前記衛星選択手段は、HDOP値またはHTDOP値の
    最も小さくなる2次元測位用のGPS衛星の組み合せを
    選択し、前記位置計算手段は、前回検出した経度、緯度
    からなる車両位置に対応する高度データを高度データ発
    生手段から入力し、該高度データと、衛星選択手段で選
    択された各GPS衛星を用いて、2次元測位により、経
    度、緯度からなる今回の車両位置を計算し、 2次元測位による車両位置の計算が一定時間以上できな
    い場合には、前記衛星選択手段はPDOP値またはGD
    OP値の最も小さくなる3次元測位用のGPS衛星の組
    み合わせを選択し、かつ、前記位置計算手段は、これら
    選択された各GPS衛星を用いて、3次元測位により、
    経度、緯度からなる車両位置を計算すること、 を特徴と
    する車両位置検出装置。
  2. 【請求項2】 前記高度データ発生手段は、予め、経
    度、緯度からなる各2次元位置毎の高度データを記憶し
    た記憶手段を含むこと、を特徴とする請求項1記載の車
    両位置検出装置。
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