JP3126751B2 - 距離補正係数の自動補正装置 - Google Patents
距離補正係数の自動補正装置Info
- Publication number
- JP3126751B2 JP3126751B2 JP03168017A JP16801791A JP3126751B2 JP 3126751 B2 JP3126751 B2 JP 3126751B2 JP 03168017 A JP03168017 A JP 03168017A JP 16801791 A JP16801791 A JP 16801791A JP 3126751 B2 JP3126751 B2 JP 3126751B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- speed
- correction coefficient
- gps
- distance
- 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
Links
Landscapes
- Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
装置に係り、特にナビゲーション装置、エンジン制御装
置、速度表示装置、走行距離表示装置等に用いることの
できる距離補正係数の自動補正装置に関する。
等の各種の移動体のための測位装置として、いわゆる自
立型のナビゲーション装置がある。この自立型ナビゲー
ション装置は、方位センサからの方位データと速度セン
サからの速度データから移動体の二次元的変位(ベクト
ル量)を求め、この二次元的変位を基準点に積算して現
在位置を求めるものであった。すなわち、例えば自動車
の場合では、ドライブシャフトが1回転する間に発生す
るパルス数が予め設定されており、基準点から現在位置
までに発生した総パルス数から算出した距離に距離補正
係数を乗じて走行距離が求められていた。
GPS(Grobal Positioning Sy
stem)型ナビゲーション装置が開発されている。こ
のGPS型ナビゲーション装置は、通常3個以上のGP
S衛星から電波を受信し、各GPS衛星と受信点との間
の受信機の時刻オフセットを含んだ擬似距離データ、お
よび各GPS衛星の位置データより受信点の位置を測定
するよう構成されている。
のナビゲーション装置では、各センサによる検出誤差が
そのまま累積されるので、速度センサに対して予め設定
された距離補正係数をそのまま用い続けると走行距離誤
差が大きくなってしまう。また、自動車等では乗員数や
道路状態の変化によっても走行距離誤差が生じる。この
ため、交差点等を曲がる際に自立型のナビゲーション装
置がオーバーラン、あるいはアンダーランを生じている
ことをユーザが判断して距離補正係数を手動で補正する
必要があるという問題があった。また、GPS型のナビ
ゲーション装置では、自立型のナビゲーション装置にお
ける累積誤差の問題はないが、GPS衛星からの電波の
ドップラー効果による擬似距離データの変化率(速度)
を測定することにより方位を得ているため、受信点の移
動速度が小さい場合は方位データの精度が低下するとい
う問題があった。さらに、受信点が停止している場合は
電波のマルチパスによって速度データが実際よりも大き
くなり、誤った方位データを示すという問題があった。
れたものであり、距離補正係数が自動的に補正されて常
に正確な受信点の移動距離を得ることを可能にするとと
もに、ユーザの負担を軽減することのできる距離補正係
数の自動補正装置を提供することを目的とする。
るために、請求項1に記載の発明は、GPS衛星からの
データを利用して現在位置を測位するGPS測位手段
と、距離を求めるための速度を出力する速度センサと、
前記GPS衛星からの電波のドップラー効果により前記
GPS測位手段にて得られた速度データに基づいて前記
速度センサの距離補正係数を補正するデータ処理手段と
を有し、該データ処理手段は、前記GPS測位手段から
のデータが所定条件を満足するとき前記距離補正係数を
補正することを特徴とする。また、請求項2に記載の発
明は、GPS衛星からのデータを利用して現在位置を測
位するGPS測位手段と、距離を求めるための速度を出
力する速度センサと、前記GPS測位手段から得られた
速度データに基づいて前記速度センサの距離補正係数を
補正するデータ処理手段とを有し、該データ処理手段
は、PDOP値が所定値以下であるとき前記距離補正係
数を補正することを特徴とする。また、請求項3に記載
の発明は、GPS衛星からのデータを利用して現在位置
を測位するGPS測位手段と、距離を求めるための速度
を出力する速度センサと、前記GPS測位手段から得ら
れた速度データに基づいて前記速度センサの距離補正係
数を補正するデータ処理手段とを有し、該データ処理手
段は、速度データが所定値以上であるとき前記距離補正
係数を補正することを特徴とする。また、請求項4に記
載の発明は、GPS衛星からのデータを利用して現在位
置を測位するGPS測位手段と、距離を求めるための速
度を出力する速度センサと、 前記GPS測位手段から
得られた速度データに基づいて前記速度センサの距離補
正係数を補正するデータ処理手段とを有し、該データ処
理手段は、前記GPS測位手段からの速度データと前記
速度センサからの速度データとの差が所定値内であると
き前記距離補正係数を補正することを特徴とする。ま
た、請求項5に記載の発明は、GPS衛星からのデータ
を利用して現在位置を測位するGPS測位手段と、距離
を求めるための速度を出力する速度センサと、前記GP
S測位手段から得られた速度データに基づいて前記速度
センサの距離補正係数を補正するデータ処理手段とを有
し、該データ処理手段は、PDOP値が所定値以下であ
り、速度データが所定値以上であり、前記GPS測位手
段からの速度データと前記速度センサからの速度データ
との差が所定値内であるとき前記距離補正係数を補正す
ることを特徴とする。
満足するときには、距離補正係数は前記GPS測位手段
から得られた速度データに基づいてデータ処理手段によ
り補正される。これにより、距離補正係数は自動的に補
正されることになり、速度センサの検出誤差累積による
受信点の移動距離の誤差発生が防止されるとともに、乗
員数や道路状態変化により距離補正係数の補正が必要な
場合に対しても適確に対応でき、かつユーザの負担を軽
減することができる。
て説明する。図1は、本発明の距離補正係数の自動補正
装置を用いたナビゲーション装置の一例を示すブロック
図である。図1において、ナビゲーション装置はGPS
衛星からの電波を受信するGPSアンテナ3、このGP
Sアンテナ3の出力側に接続されているGPS受信器
4、GPS受信器4からの信号に基づいて受信点(自動
車等の移動体)の現在位置を認識したりするGPS型位
置演算手段5とにより構成されるGPS測位手段1と、
方位を検出する方位センサ6および受信点の速度を検出
する速度センサ7からの信号に基づく走行履歴から受信
点の現在位置を認識したりする自立型位置演算手段8と
により構成される自立型測位手段2と、GPS型位置演
算手段5、速度センサ7および自立型位置演算手段8に
接続され種々のデータ処理を行うデータ処理手段9とを
有している。さらに、このデータ処理手段9には、地図
情報等を記憶したコンパクトディスク、ROM等からな
る記憶装置10がデコーダ11を介して接続されている
とともに、CRT等の表示装置12が接続されている。
手段8およびデータ処理手段9は、演算回路およびこれ
に接続されたRAM、各手段のプログラムを保持するR
OMを備えたマイクロコンピュータからなる。GPS型
位置演算手段5はGPS受信器4からの信号に基づいて
受信点の現在位置、速度等を演算してデータをデータ処
理手段9に出力し、また自立型位置演算手段8は方位セ
ンサ6および速度センサ7からの信号に基づいて受信点
の現在位置、速度等を演算してデータをデータ処理手段
9に出力する。そして、データ処理手段9は、GPS測
位手段1からのデータが所定の条件を満足する場合に自
立型位置演算手段8に対して速度センサ7についての距
離補正係数の補正をなす。また、データ処理手段9にお
いては、GPS型位置演算手段5からのデータあるいは
自立型位置演算手段8からのデータと、記憶装置10か
ら引き出した現在位置の周辺の地図情報とを基にマップ
マッチングを行って受信点の現在位置を表示装置12に
表示にする。なお、GPS型位置演算手段5、自立型位
置演算手段8およびデータ処理手段9をそれぞれ専用の
演算器を用いて構成してもよい。
通常、自動車においては速度センサ7はドライブシャフ
トの回転に対応して回転するスピードメータケーブルの
中間に設置され、ドライブシャフトの回転にともなって
速度センサ7からパルス信号が出力される。そして、ド
ライブシャフトが1回転する毎にパルスが2回出力され
る場合をp=0、ドライブシャフトが1回転する毎にパ
ルスが4回出力される場合をp=1、ドライブシャフト
が1回転する毎にパルスが8回出力される場合をp=2
とし、単位時間tに自動車が走行する間に発生した総パ
ルス数をnとし、距離補正係数をkとすると、単位時間
t経過時の自動車の速度vは下記の数式(1)により示
される。
〔m〕である。このlはp=1(ドライブシャフトが1
回転する毎に発生するパルス数が4)の場合を基準とし
てJISで規定されている数値である。そして、上記数
式(1)から距離補正係数kは下記の数式(2)により
示される。
近くなるように設定し、以後、距離補正係数kを補正す
ることなく使用していた。そのため、センサによる検出
誤差がそのまま累積され、走行距離誤差が大きくなって
しまった。
1からのデータが所定条件を満足するときには、距離補
正係数kはGPS測位手段1から得られた速度データに
基づいて補正される。すなわち、ナビゲ−ション装置が
初期状態の場合は、距離補正係数kの値が最も1に近く
なるようなpをデータ処理手段9により決定する。その
後、GPS測位手段1から速度データが得られるたび
に、この速度データを数式(2)に代入して距離補正係
数kを求め、このようにして得られた距離補正係数kの
数列が収束するようにする。より具体的には、下記の数
式(3)に示されるように、初期設定の距離補正係数k
と、GPS測位手段1からの速度データを数式(2)に
代入して得られた前回の距離補正係数kn-1 との差の一
定割合を、前回の距離補正係数kn-1 に加えて今回の距
離補正係数kn とする。
いて距離補正係数kを自動的に補正することにより、速
度センサの検出誤差累積による受信点の移動距離の誤差
発生が防止されるとともに、乗員数や道路状態変化によ
り距離補正係数の補正が必要な場合に対しても適確に対
応でき、かつユーザの負担を軽減することができる。
データに基づいてデータ処理手段9が距離補正係数kを
補正するのに必要とされるGPS測位手段1からのデー
タの所定条件について説明する。
タが以下の3つの条件を満足することがデータ処理手段
9により確認された場合に、上述のような距離補正係数
kの補正が行われる。
あること。 GPS測位手段1からの速度データと速度センサ7
からの速度データとの差が所定値内であること。
lution Precision)値は、GPS測位
においてGPS衛星位置の誤差が受信点位置にどのよう
に反映されるかの指標であり、この値が大きいほど測位
の誤差が大きくなる。したがって、本発明ではPDOP
値が所定値以下であることをGPS測位手段1からのデ
ータ採用の一つの条件とし、このPDOPとしては経験
的に4が好ましい。すなわち、PDOP値が4であるよ
うなGPS衛星の配置状況下では、仮にGPS衛星まで
の距離測定の平均誤差が10mであるような観測をした
場合、測位誤差の目安は下記のように40mとなり、高
精度な測位が可能となる。
平均誤差=4×10m=40m また、GPS測位手段1からの速度データが所定値以上
であることとしたのは、GPS測位はGPS衛星からの
電波のドップラー効果による擬似距離データの変化率
(速度)を測定することにより方位を得ているため、受
信点の移動速度が小さい場合は方位データの精度が低下
してしまうので、これを防止するためである。そして、
方位データの精度を高く維持できる最低限の速度として
は30km/h程度が好ましい。
タと速度センサ7からの速度データとの差が所定値内で
あるとすることにより、電波のマルチパスによる方位デ
ータ誤差を排除することができ、上記所定値としては3
km/h程度が好ましい。
に下記のおよびの2つの条件を加えた5つの条件が
満足される場合にデータ処理手段9により距離補正係数
kの補正が行われるようにしてもよい。
時間内の間隔で3回連続して得られていること。 3回連続したGPS測位手段1からの方位データが
所定値内であること。
ましく、2秒以内間隔で3回連続してGPS測位手段1
からのデータが得られていることを要件とすることによ
り、現在から過去数秒間はGPSからのデータを安定受
信している状態が維持される。
好ましく、方位データが3回連続して±10°以内であ
る場合は受信点が直進状態にあり、これを要件とするこ
とにより、精度の高いGPS方位を得ることが可能とな
る。
る。図2はGPS測位手段1を示すブロック図であり、
GPSアンテナ3がプリアンプ31と帯域フィルター3
2を介してGPS受信器4に接続され、全体的なタイミ
ング制御信号である基準周波数信号を出力する水晶発振
器35と、この基準周波数信号に基づいて信号処理手段
37の動作タイミングを制御するクロック信号を形成す
るクロック発振回路36が備えられるとともに、GPS
型位置演算手段5が信号処理手段37に接続されてい
る。
る基準周波数信号に基づいてGPS衛星の信号搬送波、
GPS衛星の位置およびGPS衛星内の時計の状態に関
するデータと同じパターンの信号を作り出す周波数合成
回路41と、クロック発振回路36が出力するクロック
信号を入力し、測距信号と同じパターンを有するコード
信号を形成するコード発生回路42と、周波数合成回路
41およびコード発生回路42の出力信号によって、G
PS衛星内の時計とGPS衛星の軌道に関するデータお
よび搬送波を相関検波するためのデータおよび搬送波検
波器43と、上記のコード発生回路42が出力するコー
ド信号により上記測距信号を相関検波するためのコード
ロック検波器44とを備えている。
ンサ6は公知の地磁気センサあるいはジャイロコンパス
等が用いられ、受信点の移動方向を検出する。また、受
信点の速度を検出する速度センサ7は公知の回転数セン
サ等が用いられ、この速度センサ7からのパルス信号出
力と距離補正係数kから上記の数式1により受信点の移
動距離が算出される。そして、この移動距離を方位セン
サ6により検出された受信点の移動方向の変化に対応さ
せて累積することにより、受信点の移動履歴を得ること
ができる。これにより、基準点からの移動経路を算出し
て現在位置の測定がなされる。
て、図3を参照しながら説明する。まず、ナビゲーショ
ン装置が起動され、GPS衛星からの電波がGPSアン
テナ3で受信され、かつGPS測位手段1からのデータ
が上記の〜の条件を満足するか否か、あるいは上記
の〜の条件を満足するか否かの判定がデータ処理手
段9でなされる(S1)。そして、判定がYesである
ときには、初期状態であるか否かが判定され(S2)、
初期状態である場合は上記数式2においてpを0、1、
2・・・と変化させて距離補正係数kが1に最も近くな
るようなpを決定する(S3)。(S2)において初期
状態でないと判定された場合は、この(S3)のステッ
プは省略される。次に、数式2に基づく演算(S4)、
および数式3に基づく演算(S5)が行われて距離補正
係数kの補正がなされる。また、上記(S1)における
判定がNoの場合は、距離補正係数kの自動補正が行わ
れることなく終了する。
れる毎に上記フローチャートによる動作がなされ、GP
S測位手段からのデータが所定条件を満足する毎に距離
補正係数kの自動補正が行われる。
数の自動補正装置がナビゲーション装置に用いられた場
合であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、
エンジン制御装置、速度表示装置、走行距離表示装置等
に用いることができる。
記GPS測位手段からのデータが所定条件を満足すると
きには、前記GPS測位手段から得られた速度データに
基づいてデータ処理手段により距離補正係数が自動的に
補正されることになり、速度センサの検出誤差累積によ
る受信点の移動距離の誤差発生が防止されるとともに、
乗員数や道路状態変化により距離補正係数の補正が必要
な場合に対しても適確に対応でき、かつユーザの負担を
軽減することができる。
示すブロック図である。
図である。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 GPS衛星からのデータを利用して現在
位置を測位するGPS測位手段と、 距離を求めるための速度を出力する速度センサと、前記GPS衛星からの電波のドップラー効果により前記
GPS測位手段にて 得られた速度データに基づいて前記
速度センサの距離補正係数を補正するデータ処理手段と
を有し、 該データ処理手段は、前記GPS測位手段からのデータ
が所定条件を満足するとき前記距離補正係数を補正する
ことを特徴とする距離補正係数の自動補正装置。 - 【請求項2】 GPS衛星からのデータを利用して現在
位置を測位するGPS測位手段と、 距離を求めるための速度を出力する速度センサと、 前記GPS測位手段から得られた速度データに基づいて
前記速度センサの距離補正係数を補正するデータ処理手
段とを有し、 該データ処理手段は、PDOP値が所定値以下であると
き前記距離補正係数を補正することを特徴とする距離補
正係数の自動補正装置。 - 【請求項3】 GPS衛星からのデータを利用して現在
位置を測位するGPS測位手段と、 距離を求めるための速度を出力する速度センサと、 前記GPS測位手段から得られた速度データに基づいて
前記速度センサの距離補正係数を補正するデータ処理手
段とを有し、 該データ処理手段は、速度データが所定値以上であると
き前記距離補正係数を補正することを特徴とする距離補
正係数の自動補正装置。 - 【請求項4】 GPS衛星からのデータを利用して現在
位置を測位するGPS測位手段と、 距離を求めるための速度を出力する速度センサと、 前記GPS測位手段から得られた速度データに基づいて
前記速度センサの距離補正係数を補正するデータ処理手
段とを有し、 該データ処理手段は、前記GPS測位手段からの速度デ
ータと前記速度センサからの速度データとの差が所定値
内であるとき前記距離補正係数を補正することを特徴と
する距離補正係数の自動補正装置。 - 【請求項5】 GPS衛星からのデータを利用して現在
位置を測位するGPS測位手段と、 距離を求めるための速度を出力する速度センサと、 前記GPS測位手段から得られた速度データに基づいて
前記速度センサの距離補正係数を補正するデータ処理手
段とを有し、 該データ処理手段は、PDOP値が所定値以下であり、
速度データが所定値以上であり、前記GPS測位手段か
らの速度データと前記速度センサからの速度データとの
差が所定値内であるとき前記距離補正係数を補正するこ
とを特徴とする距離補正係数の自動補正装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03168017A JP3126751B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 距離補正係数の自動補正装置 |
EP92306331A EP0527558B1 (en) | 1991-07-09 | 1992-07-09 | GPS navigation system with local speed direction sensing and PDOP accuracy evaluation |
US07/911,109 US5276451A (en) | 1991-07-09 | 1992-07-09 | Navigation system with navigational data processing |
DE69206073T DE69206073T2 (de) | 1991-07-09 | 1992-07-09 | GPS-Navigationssystem mit lokaler Geschwindigkeits- und Richtungserfassung und mit PDOP-Genauigkeitsbewertung. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03168017A JP3126751B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 距離補正係数の自動補正装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0518777A JPH0518777A (ja) | 1993-01-26 |
JP3126751B2 true JP3126751B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=15860266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03168017A Expired - Lifetime JP3126751B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 距離補正係数の自動補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3126751B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4459017B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2010-04-28 | アルパイン株式会社 | 移動体の位置算出装置および算出方法 |
US8140263B2 (en) | 2008-01-31 | 2012-03-20 | Victor Company Of Japan, Limited | Method for deriving conversion coefficient used for specifying position from value detected by various sensors, and navigation apparatus |
JP4983770B2 (ja) * | 2008-01-31 | 2012-07-25 | 株式会社Jvcケンウッド | 変換係数の導出方法およびナビゲーション装置 |
JP5278128B2 (ja) * | 2009-04-13 | 2013-09-04 | 株式会社Jvcケンウッド | 変換係数導出装置および変換係数導出方法 |
JP2013024845A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-04 | Furuno Electric Co Ltd | 密結合gpsおよび推定車両航法 |
-
1991
- 1991-07-09 JP JP03168017A patent/JP3126751B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0518777A (ja) | 1993-01-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0527558B1 (en) | GPS navigation system with local speed direction sensing and PDOP accuracy evaluation | |
EP0522860B1 (en) | GPS navigation system using PDOP accuracy evaluation | |
JP3267310B2 (ja) | Gpsナビゲーション装置 | |
EP0870175B1 (en) | A zero motion detection system for improved vehicle navigation system | |
EP0870174B1 (en) | Improved vehicle navigation system and method using gps velocities | |
US5483456A (en) | Navigation system and a method of calculating GPS measuring deviation | |
EP1178329B1 (en) | Method of and apparatus for correcting the position of movable body in navigation system | |
JP3164659B2 (ja) | 航法装置 | |
JP3983849B2 (ja) | ナビゲーション装置 | |
EP0528530A1 (en) | GPS navigation system with selective updating | |
EP0915321A2 (en) | System for detecting an altitude of a vehicle dependent on a global positioning system | |
JP3278911B2 (ja) | 車両用gps航法装置 | |
JP2981025B2 (ja) | Gpsデータのフィルタリング処理装置 | |
JP3126751B2 (ja) | 距離補正係数の自動補正装置 | |
JPH07306056A (ja) | 車両走行距離検出装置 | |
JP3076088B2 (ja) | 距離補正係数の自動補正装置 | |
EP0601712A1 (en) | Navigation system | |
JP3731686B2 (ja) | 位置算出装置 | |
JPH0875485A (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JP3197579B2 (ja) | Gpsナビゲーション装置 | |
JPH1090390A (ja) | 車両用ナビゲーション装置 | |
JP3439880B2 (ja) | ナビゲーション方法及びその装置 | |
JP2593224B2 (ja) | 車両搭載型ナビゲータ装置 | |
JPH0777571A (ja) | 車載用ナビゲーション装置 | |
JPH07311053A (ja) | ナビゲーション装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071102 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081102 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091102 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101102 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 11 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111102 Year of fee payment: 11 |