JP3503266B2 - ナビゲーション装置 - Google Patents

ナビゲーション装置

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JP3503266B2
JP3503266B2 JP11966595A JP11966595A JP3503266B2 JP 3503266 B2 JP3503266 B2 JP 3503266B2 JP 11966595 A JP11966595 A JP 11966595A JP 11966595 A JP11966595 A JP 11966595A JP 3503266 B2 JP3503266 B2 JP 3503266B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両などの移動
体に搭載されるナビゲーション装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】以下に従来のナビゲーション装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0003】図5は従来のナビゲーション装置の構成を
示すブロック図であり、自律航法と呼ばれる測位手段を
備えたものについて示している。図5において、1は車
速パルス数と走行距離係数とを基に移動距離を求める移
動距離検知部、2は変位角と方位算出係数とを基に移動
方位を求める移動方位検知部、3は移動距離検知部1か
ら得た移動距離、移動方位検知部2から得た移動方位を
基に初期位置からの累積演算を行い現在位置を求める位
置決定部である。
【0004】図6は従来のナビゲーション装置の移動軌
跡を示す図であり、実際の移動軌跡と自律航法により得
た移動軌跡とを表したものである。
【0005】図6及び図7に示すように、移動距離検知
部1では車両から得る車速パルス信号を検知し、得られ
た車速パルス数に所定の走行距離係数を積算して移動距
離を求める。これと同時に、移動方位検知部2では変位
角に方位算出係数を積算して移動方位を求める。位置決
定部3は移動距離検知部1及び移動方位検知部2からそ
れぞれ移動距離及び移動方位を得ると、前回測位地点に
対して移動距離及び移動方位を加えて現在位置を求め
る。
【0006】図7は従来のナビゲーション装置の構成を
示すブロック図であり、GPS(Grobal Positioning S
ystem)と呼ばれる測位手段を備えたものについて示し
たものである。図7において、4はGPS衛星からの測
位データを受信するGPS測位部、5はGPS測位部4
から得た測位データから現在位置を求める位置決定部で
ある。
【0007】図8は従来のナビゲーション装置の移動軌
跡を示す図であり、実際の移動軌跡とGPSにより得た
移動軌跡とを表したものである。
【0008】図7及び図8に示すように、GPS測位部
4では、複数のGPS衛星から電波を受信して測位デー
タを得る。この測位データには、絶対位置情報、誤差範
囲情報、精度情報などが含まれている。GPS測位部4
によって得た精度情報により測位精度が良い場合は、測
位データに含まれる測位位置を現在位置とするが、測位
精度が悪い場合、または受信不可能である場合は現在位
置を求めることができない。
【0009】また、自律航法により得た測位位置は相対
位置と呼ばれ、GPSにより得た位置は絶対位置と呼ば
れている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、自律航法と呼ばれる測位手段では、例えば
車速パルス信号はタイヤの磨耗や空気圧変化などの様々
な条件変化によって僅かながら誤差を含んでしまうが、
たとえ僅かな誤差であっても、初期位置からの累積演算
を行っているために、図6に示すように、移動距離が長
くなるに伴い僅かな誤差が累積されて大きくなり、次第
に無視できないものとなってしまうといった問題点を有
していた。
【0011】一方、GPSと呼ばれる測位手段では、複
数のGPS衛星からの電波を受信するため、図8に示す
ように、捕捉した複数のGPS衛星の配置やトンネルな
どの障害物の存在によって、測位精度の悪い場合や受信
不能区間が存在するといった問題点を有していた。
【0012】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、自律航法によって得られる相対位置を補正する
ことによって累積誤差を取り除き、測位精度の良いナビ
ゲーション装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、求めた移動体の位置を地図データ上に表示
するナビゲーション装置であって、前回位置からの移動
距離及び移動方位を基に現在位置を求める手段とGPSを
利用して現在位置を求める手段のうち、少なくともいず
れか一方を用いて現在位置を求める位置決定手段と、GP
S衛星の仰角情報に基づいて、所定の仰角範囲におけるG
PS衛星の補足状況の変化を判断するGPSチェック手段
と、前記GPSチェック手段によるGPS衛星の補足状況の変
化に基づいて、前記位置決定手段により得た相対位置を
所定地点へ補正する位置修正手段とを備えた構成とし
た。
【0014】また、GPSチェック手段から、少なくと
も1つの高仰角のGPS衛星を捕捉している状況から低
仰角のGPS衛星のみを捕捉した状況に変化したこと得
ると、位置修正手段は移動体が遮蔽物への突入地点に位
置すると判断し、位置決定手段により得た相対位置を遮
蔽物の突入地点へ補正する構成とした。
【0015】また、GPSチェック手段は、GPS衛星
を捕捉不能な状況から少なくとも1つの低仰角のGPS
衛星を捕捉した状況に変化したことを得ると、位置修正
手段は移動体が遮蔽物の出口付近と判断し、位置決定手
段により得た相対位置を遮蔽物の出口付近に補正するこ
構成とした。
【0016】また、GPSチェック手段は、捕捉してい
るGPS衛星が低仰角衛星のみである状況から少なくと
も1つの高仰角のGPS衛星を捕捉した状況に変化した
ことを得ると、位置修正手段は移動体が遮蔽物から脱出
したと判断し、位置決定手段により得た相対位置を遮蔽
物の脱出地点に補正する構成とした。
【0017】
【作用】この構成により、GPS衛星の仰角情報に基づい
補足状況の変化基づいて、自立航法により求めた相対
的な現在位置、又はGPSにより求めた現在位置を所定地
点へ補正することができるので、測位における誤差を取
り除くことができる。
【0018】
【実施例】以下に本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。本実施例は自律航法により求めた
移動体の相対位置を補正し、累積誤差を除去することの
できるナビゲーション装置について示したものである。
【0019】図1は本発明の一実施例におけるナビゲー
ション装置の構成を示すブロック図であり、このような
ナビゲーション装置は車載用として用いられることが多
く、以下の説明では車両に搭載されているものとして説
明する。
【0020】図1において、11は車速パルス数と走行
距離係数とを基に移動距離を求める移動距離検知部、1
2は変位角と方位算出係数とを基に移動方位を求める移
動方位検知部、13は移動距離検知部11からの移動距
離及び移動方位検知部12からの移動方位を基に前回位
置からの相対位置を求める位置決定部、14はGPS衛
星の捕捉状況をチェックするGPSチェック部、15は
GPSチェック部14より得られたGPS衛星の捕捉状
況の変化に基づいて、位置決定部13において求めた相
対位置を道路上の所定地点に補正する位置修正部であ
る。
【0021】なお、移動距離検知部11は車速パルスに
限定されるものではなく、加速度センサなどによって移
動距離を求めても良い。
【0022】また、図1に示した構成は、本実施例にお
けるナビゲーション装置の測位手段しか示していない
が、位置修正部15において求めた車両位置は、道路情
報などを有する地図データと共にLCD(Liquid Cryst
al Display)などのディスプレイに表示され、使用者に
告示される。
【0023】以上のように構成されたナビゲーション装
置について、以下その動作について説明する。
【0024】図1に示すように、移動距離検知部11は
車両から得られる車速パルス数を計数し、この車速パル
ス数に走行距離係数を積算して前回位置からの移動距離
を求める。これと同時に移動方位検知部12は、変位角
に方位算出係数を積算して前回位置からの移動方位を求
める。位置決定部13は移動距離検知部11からの移動
距離及び移動方位検知部12からの移動方位を基に前回
位置からの相対位置を求める。
【0025】なお、図1に示した構成では、GPSによ
る測位手段については示していないが、GPSチェック
部14は、従来例に示したGPS測位部からの測位デー
タを基にGPS衛星の捕捉状況を把握する手段であり、
本実施例のナビゲーション装置がGPSによる測位を行
っても良いことは言うまでもないことである。
【0026】GPSによる測位では、少なくとも3つ以
上のGPS衛星を捕捉しなければ測位を行うことができ
ないのであるが、車両がトンネル内や高架下などの遮蔽
物の存在する場所を移動する際には、GPS衛星からの
電波を受け難く、GPS衛星の捕捉状況が変化してしま
う。このGPS衛星の捕捉状況の変化に基づいて、自律
航法により求めた相対位置を補正する様子について以下
に述べる。
【0027】図2、図3及び図4は本発明の一実施例に
おけるナビゲーション装置の概念図であり、これらの図
面ではトンネルを遮蔽物の例として示している。
【0028】GPSチェック部14は、GPS衛星の捕
捉状況の変化をチェックしているのであるが、本実施例
では、捕捉したGPS衛星の仰角が30゜以下ならば低
仰角のGPS衛星とし、仰角か30゜よりも大きい場合
は高仰角のGPS衛星と判断することにしている。
【0029】図2は、車両がトンネル内に突入していく
様子について示したものである。図2に示すように、前
回位置がA点であり、今回位置決定部13により求めた
相対位置がB点であったとし、GPSチェック部14に
おいて、A点では高仰角のGPS衛星を少なくとも1つ
捕捉していたが、B点では低仰角のGPS衛星のみの捕
捉状況となった場合、位置修正部15は、車両が遮蔽物
が存在しない位置から遮蔽物の存在する位置に移動しよ
うとしていると判断し、遮蔽の原因として考えられる近
くのトンネルや高架下等への突入地点であるC点にB点
を補正する。
【0030】また図3は、車両がトンネル内からトンネ
ルの出口付近に近づいていく様子について示したもので
ある。図3に示すように、前回位置がトンネル内のD点
であり、今回位置決定部13により求めた相対位置がE
点であったとし、GPSチェック部14において、D点
ではGPS衛星を全く捕捉できなかったが、E点では少
なくとも1つの低仰角のGPS衛星を捕捉できる状況と
なった場合、位置修正部15は、車両が遮蔽物の存在す
る位置から、遮蔽物の出口付近に移動しようとしている
ものと判断し、遮蔽の原因として考えられるトンネルや
高架下等の出口であるF点にE点を補正する。
【0031】また図4は、車両がトンネルから脱出した
様子について示したものである。図4に示すように、前
回位置がG点であり、今回位置決定部13により求めた
相対位置がH点であったとし、GPSチェック部14に
おいて、G点では低仰角のGPS衛星のみ捕捉していた
が、H点では少なくとも1つの高仰角のGPS衛星を捕
捉した状況となった場合、位置決定部13は、車両が遮
蔽物が存在する位置から、遮蔽物の存在しない位置に脱
出したと判断し、遮蔽の原因として考えられるトンネル
や高架下等の脱出地点であるI点にH点を補正する。
【0032】以上のように本実施例では、GPSチェッ
ク部14からのGPS衛星の捕捉状況の変化に基づい
て、位置決定部13において求めた車両の相対位置を位
置修正部15が所定地点に補正することで、累積誤差を
取り除き、精度の良い測位を行うことができる。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明は、GPS衛星の仰角
に基づいて、GPS衛星の補足状況をチェックし、この補
足状況を基に自立航法により求めた相対的な位置、又は
GPSにより求めた現在位置を補正することができ、併せ
自立航法による測位における累積誤差を除去すること
ができるので、測位精度の良いナビゲーション装置を実
現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるナビゲーション装置
の構成を示すブロック図
【図2】本発明の一実施例におけるナビゲーション装置
の概念図
【図3】本発明の一実施例におけるナビゲーション装置
の概念図
【図4】本発明の一実施例におけるナビゲーション装置
の概念図
【図5】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロッ
ク図
【図6】従来のナビゲーションの移動軌跡を示す図
【図7】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロッ
ク図
【図8】従来のナビゲーション装置の移動軌跡を示す図
【符号の説明】
11 移動距離検知部(移動距離検知手段) 12 移動方位検知部(移動方位検知手段) 13 位置決定部(位置決定手段) 14 GPSチェック部(GPSチェック手段) 15 位置修正部(位置修正手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−66411(JP,A) 特開 平7−159511(JP,A) 特開 平7−139960(JP,A) 特開 平6−242212(JP,A) 特開 平6−82260(JP,A) 特開 昭63−66412(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 21/00 G01S 5/14 G08G 1/0969 G09B 29/10

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】求めた移動体の位置を地図データ上に表示
    するナビゲーション装置であって、前回位置からの移動
    距離及び移動方位を基に現在位置を求める手段とGPSを
    利用して現在位置を求める手段のうち、少なくともいず
    れか一方を用いて現在位置を求める位置決定手段と、GP
    S衛星の仰角情報に基づいて、所定の仰角範囲におけるG
    PS衛星の補足状況の変化を判断するGPSチェック手段
    と、前記GPSチェック手段によるGPS衛星の補足状況の変
    化に基づいて、前記位置決定手段により得た相対位置を
    所定地点へ補正する位置修正手段とを備えたことを特徴
    とするナビゲーション装置。
  2. 【請求項2】前記GPSチェック手段から、少なくとも1
    つの高仰角のGPS衛星を補足している状況から低仰角のG
    PS衛星のみを補足した状況に変化したことを得ると、前
    記位置修正手段は移動体が遮蔽物が存在する場所への突
    入地点であると判断し、前記位置決定手段により得た
    位置を遮蔽物が存在する場所への突入地点へ補正する
    ことを特徴とする請求項1記載のナビゲーション装置。
  3. 【請求項3】前記GPSチェック手段から、GPS衛星を補足
    不能な状況から少なくとも1つの低仰角のGPS衛星を補
    足した状況に変化したことを得ると、前記位置修正手段
    は移動体が遮蔽物が存在する場所の出口付近と判断し、
    前記位置決定手段により得た現在位置を遮蔽物が存在す
    る場所の出口付近に補正することを特徴とする請求項1
    記載のナビゲーション装置。
  4. 【請求項4】前記GPSチェック手段から、補足しているG
    PS衛星が低仰角衛星のみである状況から少なくとも1つ
    の高仰角のGPS衛星を補足した状況に変化したことを得
    ると、前記位置修正手段は移動体が遮蔽物が存在する場
    から脱出したと判断し、前記位置決定手段により得た
    現在位置を遮蔽物が存在する場所からの脱出地点に補正
    することを特徴とする請求項1記載のナビゲーション装
    置。
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JP4643436B2 (ja) * 2005-12-27 2011-03-02 アルパイン株式会社 自車位置判定装置
JP4668834B2 (ja) * 2006-04-28 2011-04-13 アルパイン株式会社 車載用ナビゲーション装置
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