JP5962397B2 - 信頼度導出装置、ナビゲーション装置及び信頼度導出方法 - Google Patents

Description

本発明は、信頼度導出装置、ナビゲーション装置及び信頼度導出方法に関する。

車両等の移動体に採用されているナビゲーション装置では、一般的に、自律航法から算出された位置と、ＧＰＳ（Global Positioning System）等から算出された位置とを合成することにより、移動体の位置を推定している。ＧＰＳから算出された移動体の位置は、移動体の真の位置に対して誤差を含んでいる。この誤差を統計的に評価した結果は測位精度と呼ばれ、例えば、自律航法から算出された位置とＧＰＳから算出された位置との合成比率を決定する指標として使用される等、測位した位置を利用する上で重要な情報である。

ＧＰＳ衛星からのデータにより得られる測位精度は、ＧＰＳ衛星及びそれぞれのＧＰＳ受信機の測定距離である擬似距離に含まれる誤差（以下、「測距精度」と呼ぶ場合がある）と、ＧＰＳ衛星及びＧＰＳ受信機の幾何学的位置関係によって決定される誤差係数であるＤＯＰ（Dilution Of Precision）とに基づいて概算することができる。例えば、複数のＧＰＳ衛星における測距精度の最大値又は平均値とＤＯＰとの積を半径とし、測定された移動体の位置を中心として、測位精度を円の領域として表すことができる。このように導出された領域は測位誤差（領域）と呼ばれ、「測位精度が低い」状態は、「測位誤差が大きい」状態であると言うことができる。

ところで、測位精度は、ＧＰＳ受信機の受信環境やＧＰＳ衛星の配置の影響等によってその信頼性が低下する場合がある。その要因の一つとして、移動体の周囲の建造物や樹木等の影響が知られている。ＧＰＳ受信機が周囲の建造物や樹木等に反射したＧＰＳ信号（以下、「マルチパス」と呼ぶ場合がある）を受信すると、擬似距離が実際の値より大きくなり、正確な測距精度を算出することが困難となるためＧＰＳ衛星からのデータにより得られる測位精度の信頼性が低下する。

ここで、マルチパスが存在するような受信環境下において、マルチパスの検出結果を考慮した測位精度の指標を算出する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−３２８１５７号公報

しかしながら、例えば、従来技術では、ＧＰＳ受信機が算出した測位位置が測位誤差領域内の誤差最大値近傍にあるのか、或いは、実際の車両位置に近い位置であるかは判別できない。さらに、前述のマルチパスが生じている環境では、測位誤差領域は広くなり、その影響が大きくなる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、実際の位置と、自律航法及び衛星航法から推定される移動体の位置との差を低減することが可能である信頼度導出装置、ナビゲーション装置及び信頼度導出方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る信頼度導出装置は、衛星から得られる測位情報と測位誤差とを取得する測定部と、前記測位情報の信頼性の度合いを表す信頼度を判定閾値と前記測位誤差とを比較することにより決定する信頼度決定部と、前記測位情報に基づいて算出した移動体の衛星航法距離と、自律航法センサから得られるセンサ情報に基づいて算出した前記移動体の自律航法距離との距離差分値を算出する距離差分値算出部と、第１の距離差分値の絶対値と、前記第１の距離差分値よりも後に算出された第２の距離差分値の絶対値との差を表す減算値に基づいて、前記判定閾値を更新する判定閾値制御部とを有する。

本発明の一つの様態によれば、実際の位置と、自律航法及び衛星航法から推定される移動体の位置との差を低減することができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１に係る信頼度導出装置の構成例を示す図である。 図２は、信頼度記憶部に記憶された情報例を示す図である。 図３は、実施の形態１に係る信頼度導出装置における全体処理の流れの例を示すフローチャートである。 図４は、実施の形態１に係る判定閾値制御処理の流れの例を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態２に係るナビゲーション装置の構成例を示す図である。 図６は、実施の形態２に係るナビゲーション装置における全体処理の流れの例を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態２に係る位置推定処理の流れの例を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る信頼度導出装置、ナビゲーション装置及び信頼度導出方法の実施の形態を説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
［実施の形態１に係る信頼度導出装置の構成］
図１を用いて、実施の形態１に係る信頼度導出装置の構成を説明する。図１は、実施の形態１に係る信頼度導出装置の構成例を示す図である。

図１に示すように、信頼度導出装置１００は、測定部１１０と、信頼度導出部１２０と、変換係数算出部１３０とを有する。これらのうち、測定部１１０は、ＧＰＳ測位部１１１と、速度パルス検出部１１２とを有し、信頼度の導出に要する各種情報を測定する。また、信頼度導出部１２０は、衛星航法距離算出部１２１と、自律航法距離算出部１２２と、距離差分値算出部１２３と、判定閾値制御部１２４と、信頼度決定部１２５と、信頼度記憶部１２６とを有し、信頼度を導出する。なお、信頼度については後述する。

ＧＰＳ測位部１１１は、ＧＰＳ衛星から信号を逐次受信し、サンプリング間隔ごと（例えば、１秒ごとのように周期的）にＧＰＳ測位の測位情報を算出する。そして、ＧＰＳ測位部１１１は、算出した測位情報を衛星航法距離算出部１２１、信頼度決定部１２５、変換係数算出部１３０それぞれに対して逐次出力する。なお、測位情報の算出は、公知の技術によって行なわれれば良いため、ここでの詳細な説明を省略する。

ＧＰＳ測位部１１１によって算出される測位情報には、例えば、経緯度、測位誤差、移動体の移動速度であるＧＰＳ速度、移動体の方位であるＧＰＳ方位等が含まれる。これらのうち、ＧＰＳ測位部１１１によって算出される測位誤差は、捕捉される各ＧＰＳ衛星に関する擬似距離の測定精度であるＧＰＳ衛星の測距精度と、移動体とＧＰＳ衛星との幾何学的位置関係がどのように測位演算に反映されるかの指標であるＤＯＰ値等に基づいて導出される。また、移動体は、車両や歩行者等の移動するあらゆるものを指す。本実施の形態では、信頼度導出装置１００を車両に適用する場合を例に挙げて説明する。なお、歩行者を移動体とする場合には、歩行者が保持する携帯端末等に信頼度導出装置１００が適用される。

速度パルス検出部１１２は、車両に設置されているパルス検出部に接続されている。パルス検出部は、車両の移動に伴ってパルス信号を出力する。速度パルス検出部１１２は、パルス検出部によって出力されたパルス信号を所定期間ごとに計数することにより、速度パルスを検出する。そして、速度パルス検出部１１２は、検出した速度パルスを自律航法距離算出部１２２、変換係数算出部１３０それぞれに対して逐次出力する。なお、パルス検出部は、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、該ドライブシャフトの回転に伴いパルス信号を出力するものであり、自律航法センサの一例である。また、速度パルスは、センサ情報の一例である。

衛星航法距離算出部１２１は、ＧＰＳ測位部１１１によって出力された測位情報に含まれる経緯度やＧＰＳ速度等をもとに、車両の衛星航法距離を算出する。そして、衛星航法距離算出部１２１は、算出した衛星航法距離を距離差分値算出部１２３に対して出力する。自律航法距離算出部１２２は、速度パルス検出部１１２によって出力された速度パルスと、変換係数算出部１３０によって出力された変換係数（［ｃｍ／パルス］）とを乗算し、車両の自律航法距離を算出する。そして、自律航法距離算出部１２２は、算出した自律航法距離を距離差分値算出部１２３に対して出力する。なお、変換係数算出部１３０による変換係数の出力については後述する。

距離差分値算出部１２３は、衛星航法距離算出部１２１によって出力された衛星航法距離と、自律航法距離算出部１２２によって出力された自律航法距離との差分値を表す距離差分値を算出する。そして、距離差分値算出部１２３は、算出した距離差分値を所定期間積算し、積算した距離差分値の絶対値を判定閾値制御部１２４に対して一定間隔で出力する。なお、所定期間は、例えば５秒であり、出力間隔は、例えば１秒としているがこれに限定されるものではなく、出力間隔も所定期間と同じ間隔でも良い。所定期間の設定は、所定期間の設定時間を長くするとセンサ情報に基づく自律航法距離算出の際の誤差の影響を受けにくくなるが、状況変化に対する即応性が悪くなるので、センサ情報（パルス）の発生間隔とのバランスにより決定するものである。所定期間の距離差分値を積算（算出）することで、センサ情報による誤差を低減することができる。

判定閾値制御部１２４は、距離差分値算出部１２３によって出力された第１の距離差分値と、第１の距離差分値よりも後に算出された第２の距離差分値との差を表す減算値に基づいて、判定閾値を更新する。例えば、第２の距離差分値は、最新（直近）の距離差分値であり、距離差分値の絶対値をとる。また、第１の距離差分値は、第２の距離差分値を取得した直前の距離差分値であり、第２の距離差分値と同様に距離差分値の絶対値をとった値である。判定閾値の更新後、判定閾値制御部１２４は、信頼度決定部１２５に対して、信頼度を決定する信頼度決定処理を実行するように指示する。

より具体的には、判定閾値制御部１２４は、前回の積算後の距離差分値の絶対値から、今回の積算後の距離差分値の絶対値を減算した減算値を算出する。そして、判定閾値制御部１２４は、算出した減算値が負の値である場合に、判定閾値を小さくする更新を実行する。一方、判定閾値制御部１２４は、算出した減算値が正の値である場合に、判定閾値を大きくする更新を実行する。なお、判定閾値制御部１２４は、算出した減算値が「０」である場合に、判定閾値の更新を実行しない。

例を挙げると、判定閾値制御部１２４は、前回における積算後の距離差分値の絶対値が「９（ｍ）」であり、今回における積算後の距離差分値の絶対値が「１０（ｍ）」である場合に、減算値「−１（ｍ）」を算出する。そして、判定閾値制御部１２４は、減算値が「−１（ｍ）」である場合に、測位情報をもとに算出された衛星航法距離の精度が前回から悪化した状態であるため、それぞれの判定閾値から「０．５（ｍ）」を減算する更新を実行する。

一方、判定閾値制御部１２４は、前回における積算後の距離差分値の絶対値が「１０（ｍ）」であり、今回における積算後の距離差分値の絶対値が「９（ｍ）」である場合に、減算値「＋１（ｍ）」を算出する。そして、判定閾値制御部１２４は、減算値が「＋１（ｍ）」である場合に、測位情報をもとに算出された衛星航法距離の精度が前回から回復した状態であるため、それぞれの判定閾値に「０．５（ｍ）」を加算する更新を実行する。なお、判定閾値を大きくする又は小さくする程度については、減算値の大きさに比例した値に設定しても良い。

図２は、信頼度記憶部１２６に記憶された情報例を示す図である。図２に示すように、信頼度記憶部１２６は、測位情報の信頼性の度合いを表す「信頼度」と、測位情報に含まれる測位誤差から該信頼度を決定するために利用される閾値を表す「判定閾値」とを対応付けて記憶する。例を挙げると、信頼度記憶部１２６は、信頼度「信頼度１」と、判定閾値Ｌ_１とした場合、「≦Ｌ_１」とを対応付けて記憶する。また、信頼度記憶部１２６は、信頼度「信頼度２」と、判定閾値Ｌ_２とした場合、「≦Ｌ_２」とを対応付けて記憶する。また、信頼度記憶部１２６は、信頼度「信頼度３」と、「＞Ｌ_２」とを対応付けて記憶する。

ここで、信頼度の大きさは、「信頼度１＞信頼度２＞信頼度３」であり、「信頼度１」が最も信頼性が高いことを示すものとする。例えば、信頼度を１０段階の値で表す場合には、「信頼度１＝１０」、「信頼度２＝６」、「信頼度３＝３」等となる。また、判定閾値の大きさは、「Ｌ_２＞Ｌ_１」であり、「Ｌ_１」よりも「Ｌ_２」の方がより大きな値であるものとする。かかる判定閾値は、判定閾値制御部１２４によって適宜更新されるものであり、例えば、初期値としては「Ｌ_１＝５（ｍ）」、「Ｌ_２＝１０（ｍ）」である。

例えば、判定閾値制御部１２４は、判定閾値から「０．５（ｍ）」を加算する場合に、信頼度記憶部１２６に記憶された判定閾値「Ｌ_１＝５（ｍ）」、「Ｌ_２＝１０（ｍ）」それぞれに「０．５（ｍ）」を加算し、判定閾値を「Ｌ_１＝５．５（ｍ）」、「Ｌ_２＝１０．５（ｍ）」に更新する。

信頼度決定部１２５は、判定閾値制御部１２４から信頼度決定処理の実行指示を受け付けると、ＧＰＳ測位部１１１によって出力された測位情報に含まれる測位誤差と、判定閾値制御部１２４によって更新された判定閾値とを比較することにより、信頼度を決定する。そして、信頼度決定部１２５は、決定した信頼度を変換係数算出部１３０に対して出力する。例えば、信頼度決定部１２５は、測位情報に含まれる測位誤差が「７（ｍ）」であり、信頼度記憶部１２６に記憶された判定閾値が「Ｌ_１＝５．５（ｍ）」、「Ｌ_２＝１０．５（ｍ）」である場合に、信頼度を「信頼度２」に決定する。そして、信頼度決定部１２５は、決定した信頼度「信頼度２」を変換係数算出部１３０に対して出力する。なお、信頼度は、変換係数算出部１３０の他にも、衛星航法から得られた位置と自律航法から得られた位置とを合成することにより移動体の位置を推定するナビゲーション装置等に出力される。これにより、ナビゲーション装置においては、衛星航法位置と自律航法位置との合成比率を信頼度に応じて設定する等、より好適な位置の推定に利用される。

変換係数算出部１３０は、ＧＰＳ測位部１１１によって逐次出力される測位情報に含まれる経緯度の差分、或いは、ＧＰＳ速度の積算により算出した移動距離と、該算出の期間で速度パルス検出部１１２によって出力された速度パルスとを比較することにより、１パルス当たりの距離を表す速度パルスの変換係数を算出する。そして、変換係数算出部１３０は、算出した変換係数を自律航法距離算出部１２２に対して出力する。但し、変換係数算出部１３０による変換係数の算出は、信頼度決定部１２５によって出力された信頼度が所定値以上である場合に実行される。

例を挙げると、変換係数算出部１３０は、信頼度決定部１２５によって出力された信頼度が「信頼度１」である場合に、測位情報の信頼性が高いことから、自律航法距離の算出で利用される変換係数の算出を行なう。一方、変換係数算出部１３０は、信頼度決定部１２５によって出力された信頼度が「信頼度２」や「信頼度３」である場合に、測位情報の信頼性が低いことから、自律航法距離の算出で利用される変換係数の算出を行なわない。上記の例において、所定値は、「信頼度２」よりも大きな値の「８」等である。なお、変換係数の算出については、公知の技術（例えば、特開２０１０−２４９５７８号公報）によって行なわれれば良いため、ここでの詳細な説明を省略する。

つまり、信頼度導出装置１００は、減算値が増加したことにより衛星航法の誤差が大きくなったとし、減算値が減少したことにより衛星航法の誤差が小さくなったとして、判定閾値を好適に更新している。そして、信頼度導出装置１００は、好適に更新した判定閾値と測位誤差とを比較することにより信頼度を決定する。ここで、例えば、マルチパスの有無によって、測位誤差が同じ値であっても実際の位置とのずれが異なる場合がある。本実施の形態では、衛星航法距離と自律航法距離との差分の時間変化に基づいて更新される判定閾値によって信頼度を決定するので、測位誤差が同じ値であっても信頼度が異なる。従って、本実施の形態に係る信頼度によれば、実際の位置とのずれが測位誤差以上であるか否かを判断することができる。

［実施の形態１に係る全体処理フロー］
次に、図３を用いて、実施の形態１に係る信頼度導出装置１００における全体処理の流れについて説明する。図３は、実施の形態１に係る信頼度導出装置１００における全体処理の流れの例を示すフローチャートである。

図３に示すように、信頼度導出装置１００において、ＧＰＳ測位部１１１から測位情報、速度パルス検出部１１２からセンサ情報が入力された場合に（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、衛星航法距離算出部１２１は、測位情報に含まれる経緯度やＧＰＳ速度等をもとに、車両の衛星航法距離を算出する（ステップＳ１０２）。また、測位情報、センサ情報が入力されない場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、該測位情報、該センサ情報の入力待ちの状態となる。

また、変換係数算出部１３０は、信頼度決定部１２５によって出力された信頼度が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。このとき、変換係数算出部１３０は、信頼度が所定値以上であると判定した場合に（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、測位情報に含まれる経緯度の差分、或いは、ＧＰＳ速度の積算により算出した移動距離と、該算出の期間でのセンサ情報の一つである速度パルスとを比較することにより、変換係数を算出する（ステップＳ１０４）。一方、変換係数算出部１３０によって、信頼度が所定値未満であると判定された場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、変換係数は算出されることなく、ステップＳ１０５の処理が実行される。

また、自律航法距離算出部１２２は、センサ情報の一つである速度パルス信号と、変換係数算出部１３０によって算出された変換係数とを乗算することにより、車両の自律航法距離を算出する（ステップＳ１０５）。但し、自律航法距離算出部１２２は、変換係数算出部１３０によって変換係数が算出されなかった場合には、以前に算出された変換係数を使用して自律航法距離を算出する。

また、距離差分値算出部１２３は、衛星航法距離算出部１２１によって算出された衛星航法距離と、自律航法距離算出部１２２によって算出された自律航法距離との差分値を表す距離差分値を算出する（ステップＳ１０６）。そして、距離差分値算出部１２３は、測位情報、センサ情報が入力されてから、所定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。このとき、距離差分値算出部１２３は、所定期間が経過したと判定した場合に（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、所定期間で算出した距離差分値を積算し、積算した距離差分値の絶対値を算出する（ステップＳ１０８）。一方、距離差分値算出部１２３によって所定期間が経過していないと判定された場合には（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、再度ステップＳ１０１の処理が実行される。すなわち、所定期間で算出された距離差分値を積算するために、所定期間が経過するまで再度距離差分値の算出が行なわれることになる。なお、所定期間の計時は、距離差分値を積算する時点、すなわちステップＳ１０７：Ｙｅｓである場合にリセットされる。

また、判定閾値制御部１２４は、距離差分値算出部１２３によって算出された前回の積算後の距離差分値の絶対値から、今回の積算後の距離差分値の絶対値を減算した減算値を算出し、算出した減算値に基づいて、信頼度記憶部１２６に記憶された判定閾値を更新する（ステップＳ１０９）。また、信頼度決定部１２５は、測位情報に含まれる測位誤差と、判定閾値制御部１２４によって更新された信頼度記憶部１２６の判定閾値とを比較することにより、信頼度を決定する（ステップＳ１１０）。ここで決定された信頼度は、変換係数算出部１３０等に対して出力される。なお、信頼度導出装置１００は、車両等の移動体の移動に応じて上記処理を繰り返し実行することにより、測位情報の信頼度を逐次導出する。

［実施の形態１に係る判定閾値制御処理フロー］
次に、図４を用いて、実施の形態１に係る判定閾値制御処理の流れについて説明する。図４は、実施の形態１に係る判定閾値制御処理の流れの例を示すフローチャートである。

図４に示すように、判定閾値制御部１２４は、距離差分値算出部１２３によって算出された前回の積算後の距離差分値の絶対値から、今回の積算後の距離差分値の絶対値を減算した減算値を算出する（ステップＳ２０１）。そして、判定閾値制御部１２４は、算出した減算値が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。判定閾値制御部１２４は、算出した減算値が「０」でないと判定した場合に（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、算出した減算値が正の値（減算値＞０）であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。また、判定閾値制御部１２４は、算出した減算値が「０」であると判定した場合に（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、判定閾値制御処理を終了する。

判定閾値制御部１２４は、減算値が正の値（減算値＞０）であると判定した場合に（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、信頼度記憶部１２６に記憶された判定閾値を大きくする更新を実行する（ステップＳ２０４）。一方、判定閾値制御部１２４は、減算値が負の値（減算値＜０）であると判定した場合に（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、信頼度記憶部１２６に記憶された判定閾値を小さくする更新を実行する（ステップＳ２０５）。

［実施の形態１による効果］
上述したように、信頼度導出装置１００は、衛星航法距離と自律航法距離との差分の絶対値を逐次算出し、今回と前回とにおける絶対値から、衛星航法から得られる測位情報の信頼度を決定するための判定閾値を更新する。また、信頼度導出装置１００は、測位情報に含まれる測位誤差と判定閾値とを比較して、信頼度を決定する。これらの結果、信頼度導出装置１００は、測位情報の信頼度を精度良く導出できる。かかる信頼度は、ナビゲーション装置等において、自律航法位置と衛星航法位置との合成により移動体の位置が推定される際に、合成比率の決定で利用される。すなわち、測位情報の信頼度を精度良く導出できるので、実際の位置と、ナビゲーション装置等における自律航法及び衛星航法から推定される移動体の位置との差の低減に有用である。

また、信頼度導出装置１００は、自律航法距離の算出で利用される変換係数の算出を、信頼度が高い場合に行ない、信頼度が低い場合に行なわないようにしたので、変換係数の精度を向上させることができる。

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、測位情報の信頼性の度合いを表す信頼度を導出する信頼度導出装置１００を説明したが、導出された信頼度を利用して移動体の位置を推定することもできる。そこで、実施の形態２では、信頼度を利用して移動体の位置を推定するナビゲーション装置について説明する。

［実施の形態２に係るナビゲーション装置の構成］
図５を用いて、実施の形態２に係るナビゲーション装置の構成を説明する。図５は、実施の形態２に係るナビゲーション装置の構成例を示す図である。なお、図５では、実施の形態１に係る信頼度導出装置１００と同様の構成については同一の符号を付し、同様の構成については詳細な説明を省略する場合がある。実施の形態２では、信頼度導出装置１００ａにおいて、以下に示すＧＰＳ測位部１１１ａ、センサ情報検出部１１３ａ、信頼度決定部１２５ａ、変換係数算出部１３０ａ以外の機能及び構成、処理については実施の形態１と同様である。

図５に示すように、ナビゲーション装置２００は、信頼度導出装置１００ａと、位置導出部２１０とを有する。これらのうち、信頼度導出装置１００ａは、測定部１１０ａと、信頼度導出部１２０ａと、変換係数算出部１３０ａとを有する。また、位置導出部２１０は、合成比率決定部２１１と、位置推定部２１２とを有する。また、測定部１１０ａは、ＧＰＳ測位部１１１ａと、センサ情報検出部１１３ａとを有する。また、信頼度導出部１２０ａは、衛星航法距離算出部１２１と、自律航法距離算出部１２２と、距離差分値算出部１２３と、判定閾値制御部１２４と、信頼度決定部１２５ａと、信頼度記憶部１２６とを有する。

ＧＰＳ測位部１１１ａは、ＧＰＳ衛星から信号を逐次受信し、サンプリング間隔ごと（例えば、１秒ごとのように周期的）にＧＰＳ測位の測位情報を算出する。そして、ＧＰＳ測位部１１１ａは、算出した測位情報を衛星航法距離算出部１２１、信頼度決定部１２５ａ、変換係数算出部１３０ａ、位置導出部２１０それぞれに対して逐次出力する。ＧＰＳ測位部１１１ａによって算出される測位情報には、例えば、経緯度、測位誤差、ＧＰＳ速度、ＧＰＳ方位等が含まれる。

センサ情報検出部１１３ａは、車両に設置されているパルス検出部に加えて、角速度センサや加速度センサ等に接続されており、速度パルス、角速度パルス、加速度パルス等の自律航法センサによるセンサ情報を検出する。そして、センサ情報検出部１１３ａは、検出した速度パルス、角速度パルス、加速度パルス等を自律航法距離算出部１２２、変換係数算出部１３０ａ、位置導出部２１０それぞれに対して逐次出力する。

信頼度決定部１２５ａは、判定閾値制御部１２４から信頼度決定処理の実行指示を受け付けると、ＧＰＳ測位部１１１ａによって出力された測位情報に含まれる測位誤差と、判定閾値制御部１２４によって更新された判定閾値とを比較することにより、信頼度を決定する。そして、信頼度決定部１２５ａは、決定した信頼度を変換係数算出部１３０ａ、位置導出部２１０それぞれに対して出力する。

変換係数算出部１３０ａは、ＧＰＳ測位部１１１ａによって逐次出力される測位情報に含まれる経緯度の差分、或いは、ＧＰＳ速度の積算により算出した移動距離と、該算出の期間でセンサ情報検出部１１３ａによって出力された速度パルスとを比較することにより、変換係数を算出する。そして、変換係数算出部１３０ａは、算出した変換係数を自律航法距離算出部１２２、位置導出部２１０それぞれに対して出力する。但し、変換係数算出部１３０ａによる変換係数の算出は、実施の形態１と同様に、信頼度決定部１２５ａによって出力された信頼度が所定値以上である場合に実行される。

合成比率決定部２１１は、信頼度決定部１２５ａによって出力された信頼度が所定値以上である場合に、測位情報をもとに算出された車両の衛星航法位置と、センサ情報をもとに算出された車両の自律航法位置との合成比率について、衛星航法位置の比率を高く設定した合成比率を決定する。例えば、合成比率決定部２１１は、信頼度決定部１２５ａによって出力された信頼度が「信頼度１」である場合に、衛星航法位置の比率を自律航法位置よりも高く設定した合成比率を決定する。また、例えば、合成比率決定部２１１は、信頼度決定部１２５ａによって出力された信頼度が「信頼度２」や「信頼度３」である場合に、自律航法位置の比率を衛星航法位置よりも高く設定した合成比率を決定する。なお、合成比率については、信頼度に応じて予め設定された比率を適用しても良いし、同じ信頼度であっても測定誤差と判定閾値との差に応じた比率にするようにしても良い。

位置推定部２１２は、合成比率決定部２１１によって決定された合成比率にしたがって、衛星航法位置と自律航法位置とを合成し、車両の位置を推定する。より具体的には、位置推定部２１２は、センサ情報検出部１１３ａによって出力されたセンサ情報と、変換係数算出部１３０ａによって出力された変換係数とから、車両の移動距離や角速度等を算出し、該車両の位置及び方位を更新して自律航法位置を算出する。そして、位置推定部２１２は、ＧＰＳ測位部１１１ａによって出力された測位情報に含まれる経緯度等から、車両の衛星航法位置を算出する。続いて、位置推定部２１２は、算出した自律航法位置と衛星航法位置とを、合成比率決定部２１１によって決定された合成比率にて合成し、車両の位置を推定する。

位置の推定後、ナビゲーション装置２００は、推定した車両の位置を現在位置として表示部（図示せず）に表示することにより、ナビゲーションを行なう。すなわち、ナビゲーション装置２００は、表示部に地図を表示させ、現在位置を地図上に出力する。

［実施の形態２に係る全体処理フロー］
次に、図６を用いて、実施の形態２に係るナビゲーション装置２００における全体処理の流れについて説明する。図６は、実施の形態２に係るナビゲーション装置２００における全体処理の流れの例を示すフローチャートである。

図６に示すように、信頼度導出装置１００ａにおいて、ＧＰＳ測位部１１１ａから測位情報、センサ情報検出部１１３ａからセンサ情報が入力された場合に（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、衛星航法距離算出部１２１は、測位情報に含まれる経緯度やＧＰＳ速度等をもとに、車両の衛星航法距離を算出する（ステップＳ２０２）。また、測位情報、センサ情報が入力されない場合には（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、該測位情報、該センサ情報の入力待ちの状態となる。

また、変換係数算出部１３０ａは、信頼度決定部１２５ａによって出力された信頼度が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。このとき、変換係数算出部１３０ａは、信頼度が所定値以上であると判定した場合に（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、測位情報に含まれる経緯度の差分、或いは、ＧＰＳ速度の積算により算出した移動距離と、該算出の期間でのセンサ情報の一つである速度パルスとを比較することにより、変換係数を算出する（ステップＳ２０４）。一方、変換係数算出部１３０ａによって、信頼度が所定値未満であると判定された場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、変換係数は算出されることなく、ステップＳ２０５の処理が実行される。

また、自律航法距離算出部１２２は、速度パルスと、変換係数算出部１３０ａによって算出された変換係数とを乗算することにより、車両の自律航法距離を算出する（ステップＳ２０５）。但し、自律航法距離算出部１２２は、変換係数算出部１３０ａによって変換係数が算出されなかった場合には、以前に算出された変換係数を使用して自律航法距離を算出する。

また、距離差分値算出部１２３は、衛星航法距離算出部１２１によって算出された衛星航法距離と、自律航法距離算出部１２２によって算出された自律航法距離との差分値を表す距離差分値を算出する（ステップＳ２０６）。そして、距離差分値算出部１２３は、測位情報、センサ情報が入力されてから、所定期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。このとき、距離差分値算出部１２３は、所定期間が経過したと判定した場合に（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、所定期間で算出した距離差分値を積算し、積算した距離差分値の絶対値を算出する（ステップＳ２０８）。一方、距離差分値算出部１２３によって所定期間が経過していないと判定された場合には（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、再度ステップＳ２０１の処理が実行される。すなわち、所定期間で算出された距離差分値を積算するために、所定期間が経過するまで再度距離差分値の算出が行なわれることになる。なお、所定期間の計時は、距離差分値を積算する時点、すなわちステップＳ２０７：Ｙｅｓである場合にリセットされる。

また、判定閾値制御部１２４は、距離差分値算出部１２３によって算出された前回の積算後の距離差分値の絶対値から、今回の積算後の距離差分値の絶対値を減算した減算値を算出し、算出した減算値に基づいて、信頼度記憶部１２６に記憶された判定閾値を更新する（ステップＳ２０９）。また、信頼度決定部１２５ａは、測位情報に含まれる測位誤差と、判定閾値制御部１２４によって更新された信頼度記憶部１２６の判定閾値とを比較することにより、信頼度を決定する（ステップＳ２１０）。ここで、決定された信頼度は、変換係数算出部１３０ａや位置導出部２１０等に対して出力される。なお、信頼度導出装置１００ａは、ステップＳ２１０の処理実行後に再度ステップＳ２０１の処理を実行する。つまり、信頼度導出装置１００ａは、車両等の移動体の移動に応じて上記処理を繰り返し実行することにより、測位情報の信頼度を逐次導出する。

また、合成比率決定部２１１は、測位情報をもとに算出される車両の衛星航法位置と、センサ情報をもとに算出される車両の自律航法位置との合成比率を決定する（ステップＳ２１１）。また、位置推定部２１２は、衛星航法位置と自律航法位置とを算出し、合成比率決定部２１１によって決定された合成比率にしたがって、算出した衛星航法位置と自律航法位置とを合成することにより、車両の位置を推定する（ステップＳ２１２）。なお、位置の推定後は、表示部に表示された地図上に車両の位置を表示して、ナビゲーションが行なわれる。

［実施の形態２に係る位置推定処理フロー］
次に、図７を用いて、実施の形態２に係る位置推定処理の流れについて説明する。図７は、実施の形態２に係る位置推定処理の流れの例を示すフローチャートである。

図７に示すように、合成比率決定部２１１は、信頼度決定部１２５ａによって決定された信頼度が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。このとき、合成比率決定部２１１は、信頼度が所定値以上であると判定した場合に（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、衛星航法位置と自律航法位置との合成比率について、衛星航法位置の比率を高く設定した合成比率を決定する（ステップＳ３０２）。一方、合成比率決定部２１１は、信頼度が所定値未満であると判定した場合に（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、衛星航法位置と自律航法位置との合成比率について、自律航法位置の比率を高く設定した合成比率を決定する（ステップＳ３０３）。

また、位置推定部２１２は、センサ情報検出部１１３ａによって出力されたセンサ情報と、変換係数算出部１３０ａによって出力された変換係数とから、車両の自律航法位置を算出するとともに、ＧＰＳ測位部１１１ａによって出力された測位情報から車両の衛星航法位置を算出する（ステップＳ３０４）。そして、位置推定部２１２は、合成比率決定部２１１によって決定された合成比率にしたがって、算出した衛星航法位置と自律航法位置とを合成し、車両の位置を推定する（ステップＳ３０５）。なお、位置の推定後は、表示部に表示された地図上に車両の位置を表示して、ナビゲーションが行なわれる。

［実施の形態２による効果］
上述したように、ナビゲーション装置２００は、測位情報の信頼度に基づいて、衛星航法位置と自律航法位置との合成比率を決定するので、車両等の移動体の位置推定の精度を向上させることができる。換言すると、ナビゲーション装置２００は、ＧＰＳから算出される位置に関する測位精度の信頼性を定量化し、衛星航法位置と自律航法位置との合成比率を決定するので、車両等の移動体の位置推定の精度を向上させることができる。

（実施の形態３）
さて、これまで本発明に係る信頼度導出装置１００、ナビゲーション装置２００の実施の形態について説明したが、上述した実施の形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、（１）構成、（２）プログラム、について異なる実施の形態を説明する。

（１）構成
上記文書中や図面中等で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメタ等を含む情報は、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、上記実施の形態では、減算値「＋１（ｍ）」である場合に、それぞれの判定閾値に「０．５（ｍ）」を加算することとして説明したが、それぞれの判定閾値へ反映する値の幅は上記のものに限られるわけではなく、適宜変更することができる。但し、減算値が正であるのに判定閾値から減算したり、減算値が負であるのに判定閾値に加算したりするような変更は含まない。

また、例えば、上記実施の形態では、所定期間に算出した距離差分値を積算することとして説明したが、距離差分値を積算せずに適宜その絶対値を判定閾値制御部１２４に対して出力するようにしても良い。また、例えば、上記実施の形態では、信頼度を３段階に分けることとして説明したが、信頼度は３段階に限られるものではなく、これに応じて、判定閾値も上記実施の形態のものに限られるわけではない。また、例えば、上記実施の形態では、信頼度が「信頼度２」より大きい場合、すなわち「信頼度１」を所定値以上の信頼度であることとして説明したが、該所定値はこれに限られるわけではなく、適宜変更することができる。

また、図示した信頼度導出装置１００やナビゲーション装置２００の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散又は統合の具体的形態は、図示のものに限られず、その全部又は一部を各種の負担や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に、分散又は統合することができる。例えば、合成比率決定部２１１と、位置推定部２１２とを、衛生航法位置と自律航法位置との合成比率を信頼度に応じて決定し、決定した合成比率にしたがって、衛星航法位置と自律航法位置とを合成することにより、移動体の位置を推定する「位置推定部」として統合しても良い。

（２）プログラム
また、本実施の形態の信頼度導出装置１００は、ＣＰＵ等の制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の外部記憶装置と、タッチパネル又はディスプレイ装置等の表示装置と、操作キー等の入力装置を備えており、任意の端末や特定の情報処理装置を利用したハードウェア構成となっている。

本実施の形態の信頼度導出装置１００で実行される信頼度導出プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の端末や情報処理装置で読み取り可能な記憶媒体に記録されて提供される。

また、本実施の形態の信頼度導出装置１００で実行される信頼度導出プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施の形態の信頼度導出装置１００で実行される信頼度導出プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成しても良い。また、本実施の形態の信頼度導出プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成しても良い。

本実施の形態の信頼度導出装置１００で実行される信頼度導出プログラムは、上述した各部（距離差分値算出部１２３、判定閾値制御部１２４、信頼度決定部１２５）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体や記憶装置等から信頼度導出プログラムを読み出して実行することにより、上記各部が主記憶装置上にロードされ、距離差分値算出部１２３、判定閾値制御部１２４、信頼度決定部１２５が主記憶装置上に生成されるようになっている。

１００ 信頼度導出装置
１１０ 測定部
１１１ ＧＰＳ測位部
１１２ 速度パルス検出部
１２０ 信頼度導出部
１２１ 衛星航法距離算出部
１２２ 自律航法距離算出部
１２３ 距離差分値算出部
１２４ 判定閾値制御部
１２５ 信頼度決定部
１２６ 信頼度記憶部
１３０ 変換係数算出部

Claims (5)

1. 衛星から得られる測位情報と測位誤差とを取得する測定部と、
   前記測位情報の信頼性の度合いを表す信頼度を判定閾値と前記測位誤差とを比較することにより決定する信頼度決定部と、
   前記測位情報に基づいて算出した移動体の衛星航法距離と、自律航法センサから得られるセンサ情報に基づいて算出した前記移動体の自律航法距離との距離差分値を算出する距離差分値算出部と、
   第１の距離差分値の絶対値と、前記第１の距離差分値よりも後に算出された第２の距離差分値の絶対値との差を表す減算値に基づいて、前記判定閾値を更新する判定閾値制御部と
   を有することを特徴とする信頼度導出装置。
2. 前記判定閾値制御部は、前記第１の距離差分値の絶対値から前記第２の距離差分値の絶対値を減算した前記減算値が負の値である場合に前記判定閾値を小さくし、前記減算値が正の値である場合に前記判定閾値を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の信頼度導出装置。
3. 請求項１に記載された信頼度導出装置を有し、
   前記測位情報に基づいて算出された前記移動体の位置情報と、前記センサ情報に基づいて算出された前記移動体の位置情報との合成比率を、前記信頼度に基づいて決定する合成比率決定部と、
   前記合成比率決定部によって決定された前記合成比率をもとに、前記移動体の位置を導出する位置導出部と
   を有することを特徴とするナビゲーション装置。
4. 導出された前記移動体の位置を現在位置として表示する表示部をさらに有することを特徴とする請求項３に記載のナビゲーション装置。
5. 衛星から得られる測位情報と測位誤差とを取得し、前記測位情報の信頼性の度合いを表す信頼度を判定閾値と前記測位誤差とを比較することにより決定するステップと、
   前記測位情報に基づいて算出した移動体の衛星航法距離と、自律航法センサから得られるセンサ情報に基づいて算出した前記移動体の自律航法距離との距離差分値を算出するステップと、
   第１の距離差分値と、前記第１の距離差分値の絶対値よりも後に算出された第２の距離差分値の絶対値との差を表す減算値に基づいて、前記判定閾値を更新するステップと
   を含むことを特徴とする信頼度導出方法。

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