JPH02189414A - 移動体用ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、移動体用ナビゲーション装置に関するもの
であり、特に、自立型データに基づく初期方位の誤差を
確実に減少させることができるようにされた移動体用ナ
ビゲーション装置に関するものである。

［従来の技術］ 船舶、航空機、自動車等の各種の移動体に対して、複数
個の人工衛星から電波を送信して、その現在位置や移動
速度等を確認したり決定したりするために、ＧＰＳ測位
装置が有用であることが注目されてきている。ここで、
ＧＰＳ測位装置とは、全世界測位システム（Ｇｒｏｂａ
ｌ　Ｐｏ５ｉｔｉｏｎ’ｉｎｇ　５ｙｓｔｅ＋ｅ）に属
する複数個の人工衛星からの電波を受信して、移動体の
現在位置を知ることができるようにされたものである。

従来から知られているように、このようなＧＰＳ測位装
置を用いてなされる測位操作は、通常、３個以上の人工
衛星からの電波を受信することによって行なわれるもの
である。そして、複数個の人工衛星からの電波は移動体
側で同時に受信されて、ｎｆｆ記複数個の人工衛星側に
設けられている時ｉ＋装：ηと移動体側に設けられてい
る時計装置との間の精度の差異に基づく時間的なずれに
対する所要の補正処理がなされてから、当該移動体の現
在位置を適当な表示手段に表示するようにされている。

このときに、必要のある地図情報が、前記現在位置に関
する情報と重畳されて、前記表示手段に表示されること
になる。

また、上記された各種の移動体のためのナビゲーション
装置として、いわゆる自立型のものも従来から知られて
いる。この自立型ナビゲーション装置は、萌述されたＧ
ＰＳナビゲーション装置とは異なり、人工衛星からの電
波のような外部からのデータに依存することなく、自ら
が取得したデータのみに基づいて、自らの現在位置を知
ることができるようにされたものである。

第４図は、従来のこの種の装置を示すブロック図である
。この第４図において、（３）は衛星電波受信用のアン
テナであって、このアンテナ（３）の出力側は受信器（
４）に接続されている。（１〉は走行距術センサ、（２
）は方位センサであり、これらは、受信器（４）の出力
側とともに、位置検出装置（５）に接続されている。そ
して、この位置検出装置（５）の出力側はデータ処理装
置（６）に接続されており、また、地図データ記憶装置
（７）および表示装置（８）が、前記データ処理装置（
６）に接続されている。

次に、その動作について説明する。車両等の移動体の操
作者は、例えば、キー人力部（図示されない）上のスタ
ートキーを押すことにより、上記された移動体用ナビゲ
ーション装置を起動させる。

次いで、ＧＰＳ衛星信号の受信状態の良否に応じて、Ｇ
ＰＳナビゲーション機能または自立型ナビゲーション機
能のいずれがが選択される。いま、前者のｔＲ能が選択
されたものとすると、アンテナ〈３）で受信される衛星
電波のみによって移動体の現在位置や移動方向が確認さ
れたり決定されたりすることになる。一方、各種の障害
物の存在のためにＧ　Ｐ　Ｓ衛星電波の受信状態が悪＜
、ＧＰＳナビゲーション機能を選択することができない
ときには、自立型ナビゲーション機能が選択され、走行
距離センサ（１）や方位センサ（２）がら取得されるデ
ータだけに基づいて、自らの現在位置や移動方向の確認
や決定がなされることになる。

ところで、このような従来がらの装置においては、移動
体の移動開始に先立って自立型ナビゲーション操作に基
づく方位センサの初期設定に誤差が含まれた場合には、
当該誤差を補正する手だてがなく、このために、自立型
データに依存して移動するときには、この初期誤差から
免れることができず、移動体の現在位置を検出するとき
の精度に不安が付きまとっていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の装置は上記されたような構成を有し、動作３する
ものであることがら、移動体の移動１ｍ始に先立って自
立型ナビゲーション操作に基づく方位センサの初期設定
に誤差が含まれた場合には、当該誤差を補正する手だて
がなく、自立型データに依存して移動するときには当該
初期誤差から免れることができず、移動体の現在位置を
検出するときの精度に不安が付きまとうという問題点か
ぁ−）な。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、自立型データに基づく初期方位の誤差を確実
に減少させることができるようにされた移動体用ナビゲ
ーション装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る移動体用ナビゲーション装置は、ＧＰＳ
信号の受け入れ手段；自立型信号の受け入れ手段；移動
体の現在位置および当該現在位置に関連する地図を重畳
して表示するようにされた表示装置；所定の地図データ
を記憶するようにされた地図データ記憶装置；および、
前記各種の信号やデータを処理して、対応のＧＰＳデー
タまたは自立型データを選択的に出力させるデータ処理
装置：を含んでおり：前記データ処理装置にはある所定
の時点での自立型信号に基づく方位データの誤差を算出
するための誤差演算装置が設けられ、また、前記データ
処理装置にはＧＰＳデータ記憶装置および自立型データ
記憶装置が接続されているものである。

［牛用］ この発明においては、自立型ナビゲーション操作に基づ
く方位の誤差を逐次補正しながら、移動体の現在位置お
よびその移動方位を的確に把握することができる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、この発明の一実施例を説明するブロック図である
。この第１図において、（３）は衛星電波受信用のアン
テナであって、このアンテナ（３）の出力側は受信器（
４）に接続されている。

（１）は走行距離センサ、（２）は方位センサであり、
これらは、受信器（４）の出力側とともに、位置検出装
置（５）に接続されている。そして、この位置検出装置
（５）の出力側は、誤差演算装置（６２）を含んだデー
タ処理装置（６１）に接続されており、また、ＧＰＳデ
ータ記憶装置（６３）、自立型データ記憶装Ｗ　（６４
）、地図データ記憶装置（７）および表示装置（８）が
、前記データ処理部（６１）に接続されている。

第２図は、上記実施例を説明するためのグラフ図である
。この第２図において、Ｘ軸およびＹ　ａｈからなる直
交座標の原点０　（Ｘ、、Ｙ、）は移動体の出発地点に
対応しており、また、Ｆ（Ｘ、、Ｙ、）は自立型ナビゲ
ーション操作に基づく移動体の現在位置を表し、Ｇ（Ｘ
、、　Ｙ、）はＧ　Ｐ　Ｓナビゲーション操作に基づく
移動体の現在位置を表している。ここに、Ｆ、は自立型
ナビゲーション操作に基づく移動体の実際の移動経路を
表すものであり、Ｆｌは原点０（Ｘｏ、Ｙ、）と現在位
置Ｆ　（Ｘ、、Ｙ、）とを直線的に結んだ仮想の移動経
路く距離＝１）である。また、Ｇ８は自立型ナビゲーシ
ョン操作に基づく移動体の実際の移動経路を表すしので
あり、Ｇ１は原点０　（Ｘ、、Ｙ、）と現在位ＷＧ（Ｘ
、、Ｙ、）とを直線的に結んだ仮想の移動経路である。

なお、第３図は、−下記実施例を説明するためのフロー
チャート図である。

次に、第１図に示した上記実施例の動作について、第２
図および第３図をも適宜に参照しながら説明する。車両
等の移動体の操作者は、例えば、キー人力部（図示され
ない）上のスタートキーを押すことにより、上記実施例
装置を起動させる（ＳＯ）。

次いで、ＧＰＳ受信を行い（Ｓｌ）、３次元測位である
か否かの判定がなされる（Ｓ２）、その応答がＮＯであ
ったときには、先のステップ（Ｓｌ）に戻り、これに対
して、その応答がＹＥＳであったときには、次のステッ
プ（Ｓ３）に移行して、’　ＰＤＯＰ＜３”であるか否
かの判定がなされる。その応答がＮＯであったときには
、元のステップ（Ｓｌ）に戻り、これに対して、その応
答がＹＥＳであったときには、次のステラ７（Ｓ４）４
．ｍ移行して、ＧＰＳ位置デー９０　（Ｘ、、Ｙ、）が
記憶される。

一方、ステップ（Ｓ１２）においては、方位センサ（２
）による初期方位（θ０）の設定がなされる。そして、
ステップ（Ｓ１３）においては、ステップ（Ｓ４）にお
けるＧＰＳ位置データ０　（ｘｏ、　Ｙｏ）およびステ
ップ（Ｓ１２）での初期方位（θ。）に基づいて、自立
型ナビゲーション操作による測位操作が開始される。

次いで、移動体の移動が開始されてから、ＧＰＳ受信を
行い（Ｓ５〉、３次元測位であるか否かの１′＋１定が
なされる（Ｓ６）。その応答がＮｏであったときには、
先のステップ（Ｓ５）に戻り、これに対して、その応答
がＹＥＳであったときには、次のステップ（Ｓ７）に移
行して、”　ＰＤＯＰ＜３°゛であるか否かの判定がな
される。その応答がＮｏであったときには、元のステッ
プ（Ｓ５）に戻り、これに対して、その応答がＹＥＳで
あったときには、次のステップ（Ｓ８）に移行して、移
動時の移動体の現在のＧＰＳ位置データＧ　（Ｘ、、Ｙ
ａ）が記憶される。そして、次のステップ（Ｓ９）にお
いては、下記の式に基づく移動体の移動距Ｍ１が算出さ
れる。

／＝ｌ（Ｘ、、Ｙ、ｌ　（Ｘ、、Ｙｏ）そして、次のス
テップ（ＳＩＯ）においては、先の算出された移動体の
移動距離ｌについて、これが所定の基準距離りを超えて
いるか否か（ｌ≧Ｌ？）の判定がなされる。その判定の
結果がＮＯであったときには元のステップ（Ｓ５）に戻
る。これに対して、その判定の結果がＹＥＳであったと
きには、ステラ７（Ｓｌｌ）４．１ｍ戻り、移動体の出
発位置（Ｘ、、Ｙｏ）トＧＰＳナビゲーション操作に基
づく移動体の現在位Ｗ　（Ｘ、、Ｙｏ）とに関する方位
θ。の算出がなされる。

即ち、第２図におけるＸ軸と直線線分Ｇ１との間の角度
βに対応するものとして、前記の方位θ。の算出がなさ
れる。また、ステップ（Ｓ１４）にも移行して、自立型
ナビゲーション操作に基づく移動体の現在位置に関する
データＦ（×１、Ｙ、）の記憶がなされ、これに続くス
テップ（Ｓ１５）において、移動体の出発位ｉ（Ｘ、、
Ｙ、）と自立型ナビゲーション操作に基づく移動体の現
在位置（Ｘ、、Ｙ、）とに関する方位θ、の算出がなさ
れる。即ち、第２図におけるＸ軸と直線線分Ｆ、どの間
の角度αに対応するものとして、前記の方位ｅ、の算出
がなされる０次のステップ（Ｓ１６）においては、下記
のようにして移動体の方位誤差Δθが算出される。

Δｅ＝ｅ、−θ。

次いで、ステップ＜５１７）においては、方位センナに
よる初期方位θ。の誤差の補正演算が下記のようにして
行われる。

θ。＝θ。−Δθ この補正演算の結果がステップ（Ｓ１２）に戻されて、
適切な補正に基づく処理が続行されることになる。

［発明の効果］ 以上説明されたように、この発明に係る移動体用ナビゲ
ーション装置は、ＧＰＳ信号の受け入れ手段；自立型信
号の受け入れ手段；移動体の現在位置および当該現在位
置に関連する地図を重畳して表示するようにされた表示
装置；所定の地図データを記憶するようにされた地図デ
ータ記憶装置；および、前記各種の信号やデータを処理
して、対応のＧＰＳデータまたは自立型データを選択的
に出力させるデータ処理袋Ｗ：を含んでおり：前記デー
タ処理装置にはある所定の時点での自立型信号に基づく
方位データの誤差を算出するための誤差演算装置が設け
られ、また、前記データ処理装置にはＧＰＳデータ記憶
装置および自立型データ記憶装置が接続されているもの
であって、自立型ナビゲーション操作による方位の誤差
を逐次適切に補正しながら、移動体の現在位置および移
動方位を的確に把握することができるという効果が奏せ
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を説明するブロック図、
第２図は、上記実施例を説明するためのグラフ図、第３
図は、上記実施例を説明するためのフローチャート図、
第４図は、従来例を示すブロック図である。 （１）は走行距離センサ、（２）は方位センサ、（３）
はアンテナ、（４）は受信部、（５）は位置検出部、（
６１）はデータ処理装置、（６２）は誤差演算装置、〈
６３）はＧＰＳデータ記憶装置、（６４）は自立型デー
タ記憶装置、（７）は地図データ記憶装置、（８）は表
示装置。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 ６２：誤、！ＩＦ’！賊！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ＧＰＳ信号の受け入れ手段； 自立型信号の受け入れ手段； 移動体の現在位置および当該現在位置に 関連する地図を重畳して表示するようにされた表示装置
   ； 所定の地図データを記憶するようにされ た地図データ記憶装置；および 前記各種の信号やデータを処理して、対 応のＧＰＳデータまたは自立型データを選択的に出力さ
   せるデータ処理装置； を含んでいる移動体用ナビゲーション装 置であって； 前記データ処理装置にはある所定の時点 での自立型信号に基づく方位データの誤差を算出するた
   めの誤差演算装置が設けられており、また、前記データ
   処理装置にはＧＰＳデータ記 憶装置および自立型データ記憶装置が接続されている、 ことを特徴とする移動体用ナビゲーショ ン装置。