JP2916708B2 - 移動体の現在位置測定装置 - Google Patents

移動体の現在位置測定装置

Info

Publication number
JP2916708B2
JP2916708B2 JP2290313A JP29031390A JP2916708B2 JP 2916708 B2 JP2916708 B2 JP 2916708B2 JP 2290313 A JP2290313 A JP 2290313A JP 29031390 A JP29031390 A JP 29031390A JP 2916708 B2 JP2916708 B2 JP 2916708B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current position
moving object
station
current
gps
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2290313A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04164277A (ja
Inventor
明 飯星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2290313A priority Critical patent/JP2916708B2/ja
Publication of JPH04164277A publication Critical patent/JPH04164277A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2916708B2 publication Critical patent/JP2916708B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、移動体の現在位置を測定する装置に関す
る。
従来技術 従来、移動体の現在位置を測定する装置として、人工
衛星や地上の基地局などによる複数の位置局によって設
定される座標上における移動体の現在位置を、各位置局
の送信装置から送信されるそれぞれの位置に関するデー
タを移動体に搭載した受信装置によって受信しながら、
移動体と各位置局の相対的な位置関係にしたがう所定の
演算処理によって求めるGPS(グローバル ポジショニ
ング システム)航法によるものがある。
しかし、このGPS航法によるものでは、GPS座標上にお
ける絶対位置をその都度精度良く測定することができる
が、一箇所において複数の位置局からの送信データをそ
れぞれ受信できることが移動体の現在位置の測定条件と
なっており、市街地などで建物などが邪魔して現在位置
の測定条件となる複数の位置局からの送信データを受信
できない場合には移動体の現在位置を測定することがで
きなくなってしまうという問題がある。
そのため従来では、GPS航法により移動体の現在位置
を測定するに際して、その測定条件を満たす複数の位置
局からの送信データを受信することができなくなったと
きには、移動体に搭載した距離センサおよび方向センサ
によって移動体の走行距離と進行方向とを検出しなが
ら、二次元座標上における現在位置を累積的な演算処理
によって求めていく自立慣性航法に切り換えるようにし
ている。
しかし、自立慣性航法によるものではセンサ精度など
に起因した位置誤差が否めず、移動体の走行が進むにし
たがってその誤差が累積されてしまい、この自立慣性航
法を長く続けると位置精度が低下してしまうという問題
がある。
最近、このような問題を解決するため、GPS航法によ
り移動体の現在位置を測定するに際して、その測定条件
を満たす複数の位置局からの位置データを受信すること
ができない場合であっても、少なくとも1つの位置局か
らの送信データを受信することができる場合には、自立
慣性航法を利用して、移動体の現在位置を測定すること
ができるようにした移動体の現在位置測定装置が開発さ
れている。
それは、ある地点で1つの人工衛星からの送信データ
を受信し、その後移動体が走行して他の地点で1つの人
工衛星からの送信データを受信した場合、自立慣性航法
によってその間の移動体の移動ベクトルを求め、その移
動ベクトルと各地点で受信されたデータとを用いた演算
処理によって移動体の現在位置を求めるようにしている
(特開昭61−137009号公報参照)。
しかし、このような測定手段をとるのでは、異なる地
点でそれぞれ1つの人工衛星からの送信データを受信で
きなければ測定不能になってしまうとともに、何れも位
置が不確実な2つの観測地点とその各地点において観測
された人工衛星との相対的な位置関係にもとづく演算処
理によって現在位置を求めるようにしているので、その
演算処理が複雑になっている。また、その演算結果も精
度が悪いものになっている。
目的 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、一箇所
で複数の位置局からの送信データを受信できなくなって
GPS航法による現在位置の測定条件が満たされなくなっ
たとき、1つの位置局からの送信データが受信できれば
自立慣性航法を利用して現在位置の測定を可能にする
際、1地点で1つの位置局からの送信データを受信する
だけで、簡単な演算処理によって移動体の現在位置を求
めることができるようにした移動体の現在位置測定装置
を提供するものである。
構成 以下、添付図面を参照して本発明の一実施例について
詳述する。
人工衛星または地上の基地局などのGPS座標上に設置
された1つの位置局からの送信データしか受信できない
ときの本発明による移動体の現在位置の測定の原理につ
いて、第2図および第3図とともに説明をする。
まず、移動体の走行途中におけるGPS座標上の基準位
置A(Xo,Yo,Zo)を設定する。
ここでGPS座標とは、地球の中心を原点とする三次元
座標である。
例えば、この基準位置Aは、一箇所においてGPS航法
による測定条件を満たす複数の位置局からの送信データ
を受信したときに従来のGPS航法によって求められる移
動体の現在位置である。
次いで、その基準位置Aを初期設定位置として、従来
の自立慣性航法によって移動体の走行にしたがう二次元
座標上における位置を逐次求めていく。
そして、現在位置B(X,Y,Z)においてGPS座標上の位
置(Xs,Ys,Zs)に設置された1つの人工衛星Sが観測さ
れたとき、A−B間の直線距離Lを算出するとともに、
そのときの受信データにしたがって現在位置Bと人工衛
星Sとの間の距離Dを測定する。
人工衛星Sからの送信データは、衛星の位置情報と送
信時刻情報とを含んでおり、そのデータを受信すること
により、その衛星Sの位置(Xs,Ys,Zs)を知ることがで
きるとともに、原子時計をもって所定のタイミングで送
信される電波が受信されるまでの伝搬遅延時間を計測す
ることによって計測位置とその衛星Sとの間の距離Dが
求められる。
なお、人工衛星の原子時計と移動体に搭載された受信
装置側の時計とのずれは、以前の一箇所においてGPS航
法による測定条件を満たす複数の位置局からの送信デー
タを受信したときの状態から推定が可能である。
しかして、測定対象となる未知の移動体の現在位置B
(X,Y,Z)と既知の人工衛星Sの位置(Xs,Ys,Zs)およ
びその間の距離Dとのあいだで次式が成立することにな
る。
同じく、測定対象となる移動体の現在位置B(X,Y,
Z)と既知の基準位置A(Xo,Yo,Zo)およびその間の距
離Lとのあいだで次式が成立することになる。
ここで、第3図に示すように、現在位置B(X,Y,Z)
をGPS座標上における原点Oから距離rにある地球GLB上
の位置とし、その位置Bと原点Oとを結ぶ線のX軸から
の角度をφ、Z軸からの角度をθとすると、X,Y,Zはそ
れぞれ次式によって与えられる。
X=r・sinθ・cosφ …(3) Y=r・sinθ・sinφ …(4) Z=r・cosθ …(5) ここで、地球中心の原点Oからの距離rは、高度計を
用いて測定が可能であり、またほその現在位置Bが存在
する地図の海抜データから得ることが可能である。ある
いは、地球表面に凹凸がないものと擬制して、その距離
rを定数として取り扱うようにしてもよい。
したがって、(3)〜(5)式を用いて極座標変換す
ると、(1),(2)式の未知数はθ,φのみとなり、
その連立方程式を解くことによって未知数θ,φを求め
ることができ、それにより目的とする移動体の現在位置
B(X,Y,Z)が求められる。
その際、(1),(2)式の連立方程式が2乗の式な
ので方程式の解が2つ求まるが、自立慣性航法によって
求めた移動体の位置を中心とした、その誤差を考慮した
一定の範囲内に入っている解の位置を現在位置とすれば
よい。
なお、基準位置Aを設定する場合、それが従来の自立
慣性航法によって求められ、かつGPS座標上の位置に変
換された移動体の位置であってもよい。
また、自立慣性航法によって求められる移動体の位置
は、その位置が求められる際の累積誤差を考慮したうえ
で、移動体の走行にしたがって逐次求められる移動体の
位置のデータをメモリに連続的に記憶保持していくこと
により得られる移動体の走行軌跡のパターンと、移動体
の位置が更新的に表示されていく地図上の道路のパター
ンとのマッチングがとられて、そのマッチングがとられ
た地図の道路上にくるように修正された移動体の位置で
ある。
移動体の走行軌跡と地図上の道路とのパターンのマッ
チングをとって、累積誤差によって地図上の道路から外
れた移動体の位置を修正する手段としては、例えば特開
平1−41817号公報によって公知となっている手段が適
用される。
また基準位置Aは、移動体が地上に設置されたサイン
ポストなどの位置標識を通過する際に、その位置標識か
ら発せられるGPS座標上の位置信号を受信するとによっ
て得られる位置であってもよい。
さらに基準位置Aは、それがGPS座標上における既知
の位置として、手動によって設定されるようにしてもよ
い。
第1図は本発明による移動体の現在位置測定装置の一
実施例を示すもので、基本的な構成部分が、アンテナAN
Tを介してGPS座標上に複数設置された人工衛星からの送
信データを受信するGPS受信部1と、一箇所において受
信されたGPS航法による測定条件を満たす複数の人工衛
星からの送信データにもとづいて移動体の位置を所定の
演算処理によって求めるGPS航法測定部2と、そのGPS航
法測定部2によって求められた移動体の位置を前記基準
位置(A)としてその位置のデータをメモリ4に格納す
るメモリ制御部3と、距離センサ6によって移動体の走
行距離を、方向センサ7によって移動体の進行方向をそ
れぞれ検出しながら、メモリ4から読み出されてメモリ
制御部3を通して与えられる位置データにしたがう基準
位置(A)を初期設定位置として、移動体の二次元座標
上の位置を累積的な演算処理によって逐次求めて、その
求められた位置を前記現在位置(B)として基準位置
(A)との間の直線距離(L)を算出する自立慣性航法
測定部5と、GPS受信部1から与えられる1つの人工衛
星における受信データ、メモリ制御部3から与えられる
基準位置(A)のデータ、自立慣性航法測定部5から与
えられる距離(L)のデータおよび移動体に搭載した高
度計測部9から与えられる高度のデータにしたがって、
前述したように現在位置(B)とそのとき観測されてい
る1つの人工衛星(S)との間の距離(D)および地球
中心からの現在位置までの距離rをそれぞれ求めたうえ
で、前記(1),(2)式にもとづく連立方程式を解く
ための所定の演算処理をなして現在位置(B)を求める
複合演算処理部8とによって構成されている。
また、基準位置設定部10が設けられており、前述した
ように、サインポストなどの位置標識から発せられるGP
S座標上の位置信号を受信することによって、または手
動操作によって、あるいは前記マップマッチングの手段
によって基準位置(A)を設定することができるように
なっている。
そして、メモリ制御部3の制御下において、GPS航法
測定部2で基準位置が求められ、基準位置設定部10で基
準位置が設定されるたびに、その位置データがメモリ4
に更新的に記憶される。
また、この実施例では、複合演算処理部8から与えら
れる現在位置のデータPD1、GPS航法測定部2から与えら
れる現在位置のデータPD2、または自立慣性航法測定部
5から与えられる現在位置(GPS座標上の位置に変換さ
れている)のデータPD3にしたがって、表示部12の画面
に写し出された道路地図上に移動体の現在位置を表示さ
せる表示制御部11が設けられている。
表示制御部11は、操作部13から入力される地図および
その表示縮尺率の選択指定に応じて記憶媒体再生部14を
介してCD・ROMなどの地図情報記憶媒体15から地図情報
を選択的に読み出して表示部12の画面に所定の地図画像
を写し出すとともに、その画面に写し出された地図上に
その縮尺率にしたがって移動体の現在位置を更新的に表
示させていく。
なお、各構成部の動作およびその間における各種デー
タの授受は、図示しないCPU(マイクロコンピュータ)
を用いたプログラム制御によって集中的に行われる。ま
た、各構成部の演算処理をマイクロコンピュータによっ
て実行させるようにしてもよいことはいうまでもない。
このように構成された移動体の現在位置測定装置の動
作について、第4図のフローチャートとともに、以下説
明する。
移動体の初期設定位置からの走行に際して、自立慣性
航法測定部5において、移動体の走行にしたがう現在位
置の算出が行われる(ステップ1)。
その際、人工衛星を全く観測できず、GPS受信部1に
おいて人工衛星からの送信データが受信されない場合に
は、自立慣性航法測定部5によって求められた現在位置
のデータが表示制御部11に与えられて、表示部12に自立
慣性航法による移動体の現在位置表示がなされる(ステ
ップ2)。
また、その際、GPS受信部1において、GPS航法による
測定条件を満たす3つ以上の人工衛星からの送信データ
が受信された場合、GPS航法測定部2において移動体の
現在位置が求められ、その現在位置のデータが表示制御
部11に与えられて、表示部12にGPS航法による移動体の
現在位置表示がなされる(ステップ3,4)。
以後、そのGPS航法によって求められた移動体の現在
位置を初期設定位置として、自立慣性航法による移動体
の現在位置の算出およびその表示が継続して行われる。
また、その際、GPS受信部1において、1つまたは2
つの人工衛星からの送信データが受信された場合、複合
演算処理部8において移動体の現在位置が求められ、そ
の現在位置のデータが表示制御部11に与えられて、表示
部12に本発明によるGPS航法と自立慣性航法とを組み合
わせ複合的な演酸処理による移動体の現在位置表示がな
される(ステップ5,6)。
以後、その複合演酸処理によって求められた移動体の
現在位置を初期設定位置として、自立慣性航法による移
動体の現在位置の算出およびその表示が継続して行われ
る。
効果 以上、本発明による移動体の現在位置測定装置にあっ
ては、一箇所で複数の人工衛星などのGPS座標上に設置
された位置局からの送信データを受信できなくなってGP
S航法による現在位置の測定条件が満たされなくなった
ときでも、GPS座標上に基準位置を設定して、その基準
位置から現在位置に至るまでの間の直線距離を自立慣性
航法によって求めるようにすることにより、1地点にお
いて1つの位置局からの送信データを受信できれば現在
位置の測定が可能になり、GPS座標上における位置がそ
れぞれ既知の基準位置および位置局と未知の現在位置と
の相対的な位置関係にもとづく簡単な演算処理によっ
て、現在位置に容易にかつ精度良く求めることができる
という優れた利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による移動体の現在位置測定装置の一実
施例を示すブロック構成図、第2図はGPS座標上におけ
る基準位置、人工衛星および現在位置の位置関係を示す
図、第3図は地球の中心を原点としたGPS座標上の現在
位置を示す図、第4図は同実施例における処理のフロー
チャートである。 1……GPS受信部、2……GPS航法測定部、3……メモリ
制御部、4……メモリ、5……自立慣性航法測定部、6
……距離センサ、7……方向センサ、8……複合演算処
理部、9……高度計測部、10……基準位置設定部、11…
…表示制御部、12……表示部、13……操作部、14……記
憶媒体再生部、15……地図情報記憶媒体、A……基準位
置、B……現在位置、S……人工衛星

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】GPS座標上の基準位置を設定する手段と、
    自立慣性航法によって移動体が前記基準位置を通って現
    在位置に至るまでの間の直線距離を求める手段と、人工
    衛星または地上の基地局などの前記座標上に設置された
    1つの位置局から送信されるデータを受信して、その局
    の位置およびその位置局と現在位置との間の距離を求め
    る手段と、前記基準位置、前記局の位置、基準位置と現
    在位置との間の直線距離および前記位置局と現在位置と
    の間の距離にしたがって前記座標上の現在位置を演算処
    理によって求める手段とによって構成された移動体の現
    在位置測定装置。
  2. 【請求項2】基準位置が、一箇所において複数の位置局
    から送信されるデータを受信したときにGPS航法によっ
    て求められる移動体の位置であることを特徴とする前記
    第1項の記載による移動体の現在位置測定装置。
  3. 【請求項3】基準位置が、自立慣性航法によって求めら
    れ、かつGPS座標上の位置に変換された移動体の位置で
    あることを特徴とする前記第1項の記載による移動体の
    現在位置測定装置。
  4. 【請求項4】基準位置が、地上に設置されたサインポス
    トなどの位置標識を移動体が通過する際に、その位置標
    識から発せられる位置信号を受信することによって得ら
    れる位置であることを特徴とする前記第1項の記載によ
    る移動体の現在位置測定装置。
  5. 【請求項5】基準位置が、GPS座標上における既知の位
    置として手動によって設定されることを特徴とする前記
    第1項の記載による移動体の現在位置測定装置。
  6. 【請求項6】GPS座標上の現在位置を求めるための演算
    処理が、1つの位置局の位置、現在位置およびその間の
    距離によって成立する第1の式と、基準位置、現在位置
    およびその間の直線距離によって成立する第2の式とに
    よる連立方程式の解を求めるものであることを特徴とす
    る前記第1項の記載による移動体の現在位置測定装置。
JP2290313A 1990-10-26 1990-10-26 移動体の現在位置測定装置 Expired - Lifetime JP2916708B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2290313A JP2916708B2 (ja) 1990-10-26 1990-10-26 移動体の現在位置測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2290313A JP2916708B2 (ja) 1990-10-26 1990-10-26 移動体の現在位置測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04164277A JPH04164277A (ja) 1992-06-09
JP2916708B2 true JP2916708B2 (ja) 1999-07-05

Family

ID=17754485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2290313A Expired - Lifetime JP2916708B2 (ja) 1990-10-26 1990-10-26 移動体の現在位置測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2916708B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7404768B2 (en) 2003-07-02 2008-07-29 Nsk Ltd. Telescopic shaft for motor vehicle steering
KR102083571B1 (ko) * 2018-12-18 2020-03-02 박주환 차량 위치 분석 방법 및 네비게이션 장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08129216A (ja) * 1994-11-01 1996-05-21 Konica Corp 撮影情報を記録可能なカメラ
EP0975989B1 (en) * 1997-02-14 2006-06-28 Kelvin Korver A navigation/guidance system for a land-based vehicle
US5986547A (en) * 1997-03-03 1999-11-16 Korver; Kelvin Apparatus and method for improving the safety of railroad systems
JP4020143B2 (ja) * 2006-02-20 2007-12-12 トヨタ自動車株式会社 測位システム、測位方法及びカーナビゲーションシステム

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02159590A (ja) * 1988-12-12 1990-06-19 Japan Radio Co Ltd 自己位置測位装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7404768B2 (en) 2003-07-02 2008-07-29 Nsk Ltd. Telescopic shaft for motor vehicle steering
KR102083571B1 (ko) * 2018-12-18 2020-03-02 박주환 차량 위치 분석 방법 및 네비게이션 장치
WO2020130525A1 (ko) * 2018-12-18 2020-06-25 박주환 차량 위치 분석 방법 및 네비게이션 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04164277A (ja) 1992-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5323152A (en) Apparatus for detecting the position of a vehicle
US4837700A (en) Method and apparatus for processing data in a GPS receiving device in a road vehicle
EP0496538B1 (en) Vehicle heading correction apparatus
US4402049A (en) Hybrid velocity derived heading reference system
JPH064023A (ja) ナビゲーションシステム用軌跡表示装置
JP2916708B2 (ja) 移動体の現在位置測定装置
JPH08304092A (ja) 移動体の位置検出方法と装置
JP2783924B2 (ja) 車両位置検出装置
JPH11190771A (ja) Gps測定位置補正装置
JPH02212713A (ja) 移動体用ナビゲーション装置
JP2001194169A (ja) 車両姿勢角度検出装置
JP3251705B2 (ja) 車両位置修正方式
JP3019719B2 (ja) 位置測定方法
JP2618051B2 (ja) 移動体用ナビゲーション装置
JPH0666920A (ja) 3次元位置測定装置及び方法
JPH07146351A (ja) 位置検出装置
JP2685624B2 (ja) 移動体用ナビゲーション装置
JP2786309B2 (ja) 車両位置検出装置
JPH0626873A (ja) 車両方位修正装置
JP2744664B2 (ja) 車両用ナビゲーション装置
JPH0334035B2 (ja)
JP3103247B2 (ja) 走行方位演算方式
JPS61284687A (ja) Gps航法装置
JP2593224B2 (ja) 車両搭載型ナビゲータ装置
JPS6366479A (ja) Gps位置計測装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080423

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090423

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090423

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100423

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110423

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110423

Year of fee payment: 12