JPH03118416A - 自動車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］ 本発明は車輌の現在位置を検出する装置に関し、例えば
、走行中の自動車の現在位置を検出して表示する自動車
用ナビゲーション装置に関するものである。

［従来の技術］ この種の走行中の現在位置がデイスプレィ」二に表示さ
れるナビゲーション装置として、特開昭６１−１９６１
１８号公報に記載の技術がある。

前記技術は自動車の左右の後輪の回転数を検出する第１
及び第２の回転数検出手段と、電波を利用して自動車位
置を測位する測位手段と、前記第１及び第２の回転数検
出手段の出力に基づいて自動車の現在位置を演算推測す
ると共に前記測位装置により測位された自動車位置によ
り推測自動車位置を更正し、かつ、以降の自動車位置推
測のための演算要素を補正する推測位置演算手段と、前
記推測位置演算手段により得た自動車位置を表示する位
置表示手段とを備えるものである。

この種のナビゲーション装置においては、絶対位置測位
手段としてＧ　Ｐ　Ｓ　（Ｇｒｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｌ
ｏｎｌｎｇＳｙｓｔｅｍ）或いはロランＣ等の電波航法
を使用すると同時に後輪の左右輪から、走行距離及び方
位変化を検出し、現在位置の推測を行なっている。

このように、電波航法を使用すると同時に後輪の左右輪
から、走行距離及び方位変化を検出して現在位置の推測
を行なうものでは、車輪による位置推測によって生ずる
累積誤差を、ＧＰＳ等の絶対位置推測手段で更正し、常
に正しい現在位置を保持するようにしている。

具体的には、第６図の従来のＧＰＳを用いた自動車用ナ
ビゲーション装置による動作原理を示す説明図のように
、Ａ点をスタートした自動車が車輪による測定ではＢ点
に、ＧＰＳ等の絶対位置推測手段ではＢ°点に進行した
とする。このときのＢ点とＢ′点の位置ズレは、車輪セ
ンサ側にあるとして、Ａ点からＢ点までの距離ＳＳＡ点
からＢ。

点までの距離Ｓ′とすると、 （１）距離補正 Ｓ／Ｓ’の比率だけ車輪回転に対する検出距離を補正し
て、Ａ点からＢ°点までを距離Ｓｏとし、それをＢ”点
とする。

（２）方位補正 Ｂ”点がＢ点にくるように回転角度検出の補正を行なう
。

このようにして、自動車の現在位置を算出していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第５図の従来のＧＰＳを用いた自動車用
ナビゲーション装置による表示例を示す説明図のように
、ＧＰＳにより所定の短時間毎の絶対位置推測を行なう
と、実際に移動した位置に比較し、その軌跡は約１００
〜３００ｍ程度の誤差を含むから、第６図におけるＡ点
からＢ点までの距離を短くすると、ＧＰＳによる誤差の
影響力が大となり、逆に、第６図におけるＡ点からＢ点
までの距離を長くすると、補正の頻度が減少し、この間
の累積誤差が大きくなり、その累積誤差の影響力が大と
なる可能性がある。

そこで、本発明は位置及び方位の誤差が少なく、安定し
た現在位置の測位出力が得られる自動車用ナビゲーショ
ン装置の提供を課題とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる自動車用ナビゲーション装置は、電磁波
を利用して自動車の現在位置を測位する電磁波測位手段
と、前記自動車の左右輪の回転数を検出して、現在位置
を推測する車輪センサ測位手段とを具備し、前記電磁波
測位手段による測位データと前記車輪センサ測位手段に
よるサンプリングされた測位データとを複数個使用して
方位補正量及び位置補正量を算出し、それを、前記車輪
センサ測位手段による測位データに合せ込み、現在位置
及び方位を補正するものである。

［作用］ 本発明においては、電磁波測位手段による測位データと
車輪センサ測位手段によるサンプリングされた測位デー
タとを連続して複数個使用し、前記電磁波測位手段によ
る測位データの軌跡に対して前記車輪センサ測位手段に
よる測位データを合せ込み、方位補正及び位置補正する
。この合せ込みには最小自乗法を使用し、位置補正量及
び方位補正量を求める。これにより、車輪センサ測位手
段による測位データに対して絶対位置及び絶対方位が求
められ、これを基準に車輪センサ測位手段による測位デ
ータを補正して、推測で位置判断を行なうことができる
。

［実施例］ 第１図に本発明の一実施例の自動車用ナビゲーション装
置の全体構成図を示すものである。

図において、ＧＰＳ受信機９ａは３個或いは４個の人口
衛星からの電波を利用し、自己の位置を測定する公知の
受信機である。前記ＧＰＳ受信機９ａの内部は受信部、
軌道データの復調及び疑似距離測定に分離された信号と
し、それらの信−号から自己の緯度及び経緯を演算した
出力とする演算部から構成されている。前記ＧＰＳ受信
機９ａには複数の人口衛星からの電波を受信するＧＰＳ
アンテナ９ａから信号が入力されている。前記ＧＰＳ受
信機９ａの出力はマイクロコンピュータからなる演算処
理装置（ＣＰＵ）１に入力されている。

なお、本実施例の自動車用ナビゲーション装置はＧＰＳ
アンテナ９ｂ、ＧＰＳ受信機９ａ及び演算処理装置１に
よって電磁波測位手段を構成している。

また、ＣＲＴドライバ２ａは演算処理装置１の指示に従
って、車内のダツシュボード中央部に設置されたカラー
表示手段であるＣ　ＲＴ　２　ｂ　−１−に道路地図及
び移動経路等の表示を行なう。道路地図に関するデータ
はＣＤ−ＲＯＭに記憶されており、演算処理装置１は必
要に応じてインターフェイス回路（Ｉｌｏ）３ａを介し
てＣＤ−ＲＯＭドライバを制御し、ＣＤ−ＲＯＭに記憶
されているデータを読取る。

人力キーボード４は、ＣＲＴ２ｂに近接して配設され、
地図の拡大・縮小、目的地の設定等を行なう６個のキー
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び４ｆを備えており、
それらの操作信号は演算処理装置１に入力されている。

ロータリエンコーダ５ｂは右後輪のアクスルシャフトに
、ロークリエンコーダ６ｂは左後輪のアクスルシャフト
にそれぞれ結合されており、各シャフトの１回転毎に約
２０個のパルスを出力するものである。このパルス間隔
は各車輌が約１０ｃｍ転動する距離に対応している。Ｒ
−カウンタ５ａはロータリエンコーダ５ｂの出力パルス
を計数し、Ｌ−カウンタ６ａはロータリエンコーダ６ｂ
の出力パルスを計数し、演算処理装置１の信号でリセッ
トされる。前記Ｒ−カウンタ５ａ及びロータリエンコー
ダ５ｂは右車輪センサを構成し、また、前記り一カウン
タ６ａ及びロータリエンコーダ６ｂは左車輪センサを構
成する。

音声合成ユニット７ａは、演算処理装置１の指示に応じ
て予め用意されている数種のメツセージの１つをスピー
カ７ｂより音声出力する。また、前記音声認識ユニット
８ａは、マイクロフォン８ｂより入力された音声を認識
し、入力される音声は、「ミギ」、ｒヒダリ」及び「ソ
ノママ」の３種であり、音声認識ユニット８ａは音節数
により入力音声のデータを検出する。

なお、本実施例の自動車用ナビゲーション装置は、Ｒ−
カウンタ５ａ及びロータリエンコーダ５ｂ、Ｌ−カウン
タ６ａ及びロータリエンコーダ６ｂ並びに演算処理装置
１によって車輪センサ測位手段を構成している。

この実施例の自動車用ナビゲーション装置は、演算処理
装置１、ＣＲＴドライバ２ａ、ＣＲＴ２ｂ、インターフ
ェイス回路３ａ、ＣＤ−ＲＯＭドライバ３ｂ、人力キー
ボード４、Ｒ−カウンタ５ａ、Ｌ−カウンタ６　ａ　ｓ
ロータリエンコーダ５ｂ、６ｂ、音声合成ユニッ）７ａ
、スピーカ７ｂ、音声認識ユニット８ａ及びマイクロフ
ォン８ｂを主体としてなる。

しかし、音声合成ユニット７ａ、スピーカ７ｂ。

音声認識ユニット８ａ及びマイクロフォン８ｂについて
は、本発明の要旨に直接関係がないので、ここでは、そ
の説明を省略する。

次に、本実施例の自動車用ナビゲーション装置における
電波を利用して自動車の現在位置を測位する電磁波測位
手段と、自動車の左右輪の回転数を検出して、現在位置
を推測する車輪センサ測位手段との最小自乗法誤差近似
を使用した合せ込みによる動作を、第２図を用いて説明
する。

なお、第２図は本発明の一実施例の自動車用ナビゲーシ
ョン装置において最小自乗法誤差近似を使用した合せ込
みによる動作原理説明図である。

（１）　前提条件 （ａ）ＧＰｓによる測位データ（ｘ、ｙ）但し、電波受
信可能時の測位間隔を１秒毎とする。即ち、本実施例の
サンプリングのタイミングが１秒毎となる。

（１］）車輪センサによる測位データ（ｘ、ｙ）但し、
ＧＰＳ測位時に同時に得られるとともに、０．５秒後に
サンプリングして走行距離増加分が２ｍ以」二あれば測
位データとして取込むものである。

（２）　　ＧＰＳと車輪センサの測位の関係車輪センサ
による測位は相対的な移動しか判別できない。したがっ
て、初期位置とその位置での初期進行方位を与える必要
があり、この位置に対する相対位置、相対進行方位とし
て測位を行なう。

今、初期データとして 初期位置（ｘｏ、ｙｏ） 初期進行方位（θ０） を与えて、車輪センサによる測位を行なっているとする
。この初期データは仮のものであり、実際の値と相違し
ている。そこで、その相違量を初期位置の補正量（Ｘｏ
ｆ’ｆ’　、　Ｙｏ［’ｆ’　）初期進行方位の補正量
（θｏｌ’ｆ’　）とする。

一方、ＧＰＳからは絶対測位データ（Ｘ、Ｙ）が得られ
る。

あるタイミングにおいては、ＧＰＳによる測位データ（
Ｘｉ、Ｙｉ）が人力され、同時に、車輪による推測測位
データ（ｘｉ、ｙｉ）とする。

第２図に示すように、これらの間には、ＸＩ　　＝　　
（ｘｉ”−ｘｏ）ｃｏｓ　　（θｏｆ’（’　）（ｙ　
１−ｙｏ）　　ｓ　ｉ　ｎ　　（θｏｆ’ｆ’　）＋ｘ
　ｏ＋Ｘｏｆｆ’　　　　　＠　争＠　＊　＊　（１）
Ｙｌ　　＝　　（ｘｉ−ｘｏ）ｓｉｎ　　（θｏｆ’ｆ
’　）＋　（ｙｉ−ｙｏ）ｃｏｓ　　（θｏｌ’ｆ　）
十ｙｏ＋Ｙｏｆｒ　　　・・・・・（２）の関係が成立
する。

ここで、上式を簡単化するために、初期データとしての
初期位置をｘｏ　＝ｙｏ　＝０とする。このことは、車
輪センサによる推測測位データに対して、初期位置で相
対方向変移を行なうことに等しい。

この結果、前記（１）式及び（２）式はＸＩ　＝ｘｉ＊
ｃｏｓ　（θｏｆｆ） −ｙｉ・５ｉｎ（θｏｆ’ｌ’　）　＋Ｘｏｌ’ｆ・・
・・・（３） Ｙｌ　　＝ｘｉ　　−５ｉｎ　　（θｏｒｒ　）＋ｙ　
ｉ−ｃ　ｏ　ｓ　　（θｏｆ’ｆ’　）　　＋Ｙｏｌ’
ｆ’・　・　・　・　・（４） となる。

（３）　　Ｘｏｌ’ｆ’　、　Ｙｏｌ’ｆ’　、　　θ
ｏｆ’ｆ’の関係ＧＰＳによる測位データ（Ｘｉ、Ｙｉ
）及び推測測位データ（ｘｉ、ｙｉ）には、前記（３）
式及び（４）式で示される関係が成立し、この式におけ
る未知数を求める必要がある。

ＧＰＳによる測位は１秒毎に行なわれ、前記測位データ
（Ｘｉ、Ｙｉ）、推測測位データ（ｘｉ。

ｙｉ）が得られる。一般に、ＧＰＳによる測位には第５
図に示したようにバラツキが含まれるから、これらの誤
差により前記（３）式及び（４）式を全てのデータにつ
いて満足することができない。

そこで、各サンプルデータに誤差が等しく分配され、こ
れらの総和が最小になるように、未知数の補正ｆｉＸｏ
ｆ’ｆ　、　ＹｏｆＴ　、　ｆ３ｏｆＴを求める。

誤差として各サンプルデータにおけるＧＰＳによる測位
データ（Ｘｉ、Ｙｉ）と推測測位データ（ｘｉ、ｙｉ）
での前記（３）式及び（４）式による推定値（Ｘｉ、Ｙ
ｉ）との誤差をＥとすれば、Ｅ２＝　　、　△　２　　
　、　△　２（ＸＬ−Ｘｉ）　　＋　（Ｙｔ−Ｙｉ）と
なる。連続するｎ個のサンプリングデータについての誤
差の自乗の合計をＱとすれば、・　・　・　・　・（６
） これに、前記（３）式、（４）式を代入すれば＋　（Ｙ
ｉ　−Ｙｏｆｆ’−ｘｉ　１１ｓ　ｉｎ　　（θｏｌ’
ｆ’　）＋ｙｉ＊ｃｏｓ（θｏｌ’ｆ’　）　）　２）
・（７） となり、この式を最小とするＸｏｆ’ｆ　、　Ｙｏｆ’
ｆ’　。

θｏｆ’ｌ’を求めればよい。このためには、それぞれ
についての微係数が零になる条件を求めることになる。

δＱ／δＸｏ（’（’ ＝２Σ　（Ｘｉ　−Ｘｏｌ’ｆ’−ｘｉ　＊ｃｏｓ　　
（θｏｆ’ｆ’）＋ｙｉ−ｓｉｎ（θｏｆ”ｆ’））　
　（−１）　＝０、°、　　ΣＸ　１−ｎＸｏｆ’ｆ’
　−ｃ　ｏ　ｓ　　（θｏｆ’ｌ’）Σｘｉ＋５ｉｎ（
θｏｆｆ’）Σｙｉ＝０ これより、 Ｘｏｌ’ｆ’　　＝　　（ΣＸ１−ｃｏｓ（θｏｆｆ’
）Σｘｉ＋５ｉｎ（θｏ（’Ｉ’）Σｙｉｌ／ｎ・　・
　・　・　・（８） 同様に、 δＱ／δＹｏｆｆ’ ＝２Σ（Ｙｉ　−Ｙｏｆｆ−ｘｉ−ｓｉｎ　（θｏｆｆ
）−ｙｉ−ｃｏｓ（θｏｆ’ｌ’））　　（−１）　＝
０、°、　　ΣＹｉ−ｎＹｏｆ’ｆ’−５ｉｎ　（θｏ
ｆＴ）Σｘｉ−ｃ　ｏ　ｓ　（θｏｌ’ｆ’）Σｙ　ｉ
　＝０これより、 Ｙｏｆ’ｆ’　＝　　（ΣＹｉ−ｓｉｎ（θｏｆ’ｆ’
）Σｘｉ−ｃｏｓ　　（Ｏ０「ｒ）Σｙｉｌ／ｎ・・・
・・（９） 更に、 δＱ／δθ ＝２Σ　（Ｘｉ　−Ｘｏｆｆ−ｘｉ　・ｃｏｓ　（θｏ
ｆｌ’）＋ｙｉ＊５ｉｎ（θｏｆ’ｆ’）１ （ｘｉ−ｓｆｎ（Ｏ０「ｒ） ＋ｙｉ−ｃｏｓ（θｏｆＴ）） ＋２Σ（Ｙ　ｉ　−Ｙｏｆｆ’　−ｘ　ｉ−ｓ　ｉ　ｎ
　（（９ｏｆｆ）−ｙｉ−ｃｏｓ（θｏｆ’ｆ’）） （ｙｉ　−ｓ　ｉｎ　（θｏｆｆ） ｘｉ　−ＣＯ８（θｏｆｆ）） ＝２Σ　（（Ｘｉ−Ｘｏｌ’ｆ’）（ｘｉ−ｓｉｎ　　
（θｏｆ’（’）＋ｙｉ＊ｃｏｓ（θｏｆ’ｆ’）） ＋　　（Ｙｉ　−Ｙｏｆ’ｆ’）　（ｙ　ｉ−ｓ　ｉ　
ｎ　　（θｏｆｆ）ｘｉ　−ｃｏｓ　（θｏｆｆ））　
） ＝０ これを整理すると、 ５ｉｎ（θｏ［’ｆ）　（ΣＸｉ＊ｘｉ＋ΣＹｉ＠ｙｉ
）十ｃｏｓ　（θｏ（’ｆ’）（ＩＸｉ−ｙｉ−）：Ｙ
ｉ　・ｘｉ）−Ｘｏｆ’ｌ’　　（ｓ　ｉ　ｎ　（θｏ
ｆ’ｆ’）Σｘｉ＋ｃｏｓ　（θｏｌ’ｌ’）Σｙｉ） Ｙｏｆ’ｌ’　　（ｓ　ｉ　ｎ　（θｏｆ’　ｆ’）Σ
ｙｉ−ｃｏｓ　（θｏｆ’ｆ’）Σｘｉ） −〇 この式のＸｏｌ’ｌ’　、　Ｙｏｆｆ’に前記（８）式
、（９）式を代入して整理すれば、 ５ｉｎ（θｏｆｆ’）　（ΣＸ１−Ｘｉ＋ΣＹｉ−ｙｉ
−ΣＸｉｓΣｘ　ｉ　／　ｎ−ΣＹｉ・Σｙｉ／ｎ）＋
ｃｏｓ　　（θｏｆｆ）　　（ΣＸｉ＊ｙｉ−ΣＹｉ　
−ｘｉ−ΣＸｉ曇Σｙ　ｉ　／　ｎ十ΣＹｉ・Σｘｉ／
ｎ）＝０ これより、 ｔａｎ（θｏｆｆ） ＝ｓｉｎ（θｏ［’ｆ’）／　ｃ　ｏ　ｓ　　（Ｏ０「
「）＝（（ΣＹｉ拳ｘｉ−ΣＹｉ・Σｘｉ／ｎ）＝（Σ
Ｘｉ＊ｙｉ−ΣＸｉ・Σｙ　ｉ／ｎ）］／（（ΣＸｉ＊
ｘｉ−ΣＸｉｓΣｘｉ／ｎ）＋（ΣＹｉ＊ｙｉ−ΣＹｉ
・Σｙ　ｉ／ｎ））・・・・・（Ｉ０） となる。これをまとめると、 ５Ｘｘ＝ΣＸ１ｅｘｉ−ΣＸｉ・Σｘ　ｉ　／　ｎ５ｘ
ｙ＝ΣＸｉ吻ｙｉ−ΣＸｉ・Σｙ　ｉ　／　ｎ５Ｙｘ＝
　Σ　Ｙｉ　　争　ｘｉ　　−Σ　Ｙ　ｉ　拳　Σ　ｘ
　　ｉ　　／　ｎ５Ｙｙ＝ΣＹｉ−ｙｉ−ΣＹｉ・Σｙ
　ｉ　／　ｎＸ＝ΣＸ　ｉ　／　ｎ Ｙ２ΣＹ　ｉ　／　ｎ マ；Σｘｉ／ｎ ７＝＝Σｙ　ｉ　／　ｎ ・　・　・　・　・（１■） とすると、（１０）式は、 θｏ［’ｆ’ ＝ｔ　ａｎ−１（ＳＹｘ　−３Ｘｙ）／　（ＳＸｘ　−
８Ｙｙ）・・・・・（１２） となり、（８）式及び（９）式は、 Ｘｏｆｆ’ ＝Ｘ−ｃｏｓ（θｏｆｆ）・ｘ十ｓ　ｉ　ｎ　（θｏｆ
’ｆ’）・Ｖ・・・・・（１３） Ｙｏｌ’ｆ ＝Ｙ−ｓｉｎ（θｏｒｆ）・ｘ十ｃｏｓ　（θＯｒ「）
・ｙ・　・　・　・　・（１４） となる。

しかし、（３）式及び（４）式において、演算式を簡単
化するために、初期データとしての初期位置をｘｏ　＝
ｙｏ　＝Ｑとしているから、前述の条件が成立しない場
合には、車輪センサを使用した推測測位データ（ｘｉ、
ｙｉ）に対して、演算では、初期データ（ｘｏ、ｙｏ）
に対する相対値を使用し、そして、（１３）式及び（Ｉ
４）式において、初期デ−夕（ｘｏ　、　　ｙｏ　）分
だけ補正する必要がある。

次に、第３図及び第４図に示す本発明の一実施例の自動
車用ナビゲーション装置の制御のフローチャートを用い
て、その制御を説明する。

まず、本実施例の自動車用ナビゲーション装置は、図示
しないメインスイッチの投入によってこのルーチンがコ
ールされ、通常このルーチンを処理している。

ステップＳ１でこの制御に使用するメモリ及び各出力ポ
ート等を初期設定する。ステップＳ２でこのルーチンに
到来したのが初回であるかフラグＦをみて判断する。電
源投入時から割込みルーチンを一度も処理していないと
き、フラグＦが初期設定された状態を維持し、フラグＦ
が“Ｏ”であるからステップＳ３で最初のデータの有無
を判断し、割込みルーチンが処理されるまで、ステップ
Ｓ２からステップＳ３のルーチンに止まる。

割込みルーチンの処理によって最初のデータが確認され
ると、ステップＳ４でＧＰＳによる測位データ（Ｘ、Ｙ
）をメモリに格納する。ステップＳ５でＣＤ−ＲＯＭに
記憶されている道路地図に関するデータをＣＲＴ２ｂの
画面」二に現在位置マーク・印とともに表示する。

ステップＳ２でこのルーチンに到来したのが初回でない
とフラグＦをみて判断すると、ステップ６で車輪センサ
測位手段である車輪センサから左右車輪の回転数Ｎｔ、
、ＮＲを人力する。ステップＳ７で走行距離の変化分２
党及び方位の変化分Δθを得る。ステップＳ８で前回の
方位θにその変化分Δθを加算し、それを現在位置の車
輌の進行方位θとし、また、前回のＸ軸の位置に走行距
離の変化分Δ息・ｃｏｓθを加算し、それを現在の車輌
のＸ軸成分の位置とする。同様に、前回のＹ軸の位置に
走行距離の変化分２党・ｓｉｎθを加算し、それを現在
の車輌のＹ軸成分の位置とする。そのＸ軸成分及びＹ軸
成分の位置及び進行方向の方位θをステップＳ９でＣＲ
Ｔ２ｂの画面」−に道路地図とともに現在位置マークＡ
印を表示する。即ち、通常、ステップＳ２、ステップＳ
６からステップＳ９のルーチンにより、自動車が２００
ｍ単位走行するまでは、車輪センサ測位手段によるサン
プリングされた推測測位データにより現在位置表示を行
なう。

１秒間毎にタイマ割込みがかかると、割込みルーチンの
処理に入る。

まず、ステップＳ２１でＧＰＳによる測位データの読込
みを行ない、ステップＳ２２で地図座標としての測位デ
ータ（Ｘｉ、Ｙｉ）に変換する。

ステップＳ２３でＲ−カウンタ５ａ及びロータリエンコ
ーダ５ｂ１Ｌ−カウンタ６ａ及びロータリエンコーダ６
ｂからなる車輪センサ測位手段の車輪センサによる推測
測位データを人力する。次に、ステップＳ２４で前回の
割込みから２００ｍ以」二走行したか判断し、２００ｍ
以上走行していないとき、このルーチンを脱する。

ステップＳ２４で前回の割込みから２００ｍ以上走行し
たと判断されると、ステップ８２５で前述した最小自乗
法によって補正値Ｘｏｌ’ｌ’　、　Ｙｏｆ’ｌ’　。

θｏｆ’ｆを演算する。ステップＳ２６で得た走行位置
の補正値Ｘｏｌ’ｆ’　、　Ｙｏｆｆ’　、方位の補正
値ｅｏｒｌ’で前回の方位θにその補正値θｏｆｆ”を
加算し、それを現在位置の車輌の進行方向θの方位とし
、また、前回のＸ軸の位置に走行距離の補正値Ｘｏｒｆ
を加算し、それを現在の車輌のＸ軸成分の位置とする。

同様に、前回のＹ軸成分の位置に走行位置の補正値Ｙｏ
ｆ’ｆ’を加算し、それを現在の車輌のＹ軸成分の位置
とする。そして、このルーチの処理をしたことを記録す
るフラグＦに“１”を設定し、このルーチンを脱する。

このように、本発明の実施例の自動車用ナビゲーション
装置は、電磁波を利用して自動車の現在位置を測位する
ＧＰＳアンテナ９ｂ、ＧＰＳ受信機９ａ及び演算処理装
置１からなる電磁波測位手段と、前記自動車の左右の車
輪の回転数を検出して現在位置を推ｔｉｌｌするＲ−カ
ウンタ５ａ及びロータリエンコーダ５ｂＳＬ−カウンタ
６ａ及びロータリエンコーダ６ｂ並びに演算処理装置１
からなる車輪センサ測位手段とを具備し、前記電磁波測
位手段による測位データと前記車輪センサ測位手段によ
る１秒毎にサンプリングされた推測測位デ−タとを連続
して複数個使用し、前記電磁波測位手段による測位デー
タの軌跡に対して前記車輪センサ測位手段による推測測
位データを方位補正量θｏｆ’ｆ及び位置補正量Ｘｏｆ
ｆ’　、　Ｙｏｆ’ｆ’として合せ込むものである。

したがって、電磁波測位手段による測位データと車輪セ
ンサ測位手段によるサンプリングされた推測測位データ
とを連続して複数個使用し、それらのデータを最小自乗
性誤差近似を使用して方位補正量θｏｆ’［’及び位置
補正量Ｘｏｆｆ’　、　Ｙｏｌ’ｆ’を算出し、前記電
磁波測位手段による測位データの軌跡に対して前記車輪
センサ測位手段による推測測位データに、算出した方位
補正量θｏｆ’ｆ’及び位置補正量Ｘｏｌ’ｌ’　、　
Ｙｏｆｆ’を合せ込み、これにより、車輪センサ測位手
段による推測測位データに対して絶対位置及び絶対方位
が求められ、これを基準に車輪センサ測位手段による推
測測位データを補正して、推測で位置判断を行なうこと
ができる。

故に、電磁波測位手段による測位データに含まれる短周
期の誤差成分に対しても車輪センサとの比較で安定した
測定出力を得ることができる。また、自動車の進行方位
及び絶対位置を高精度で表示できる。そして、電磁波測
位手段による測位データが電波障害等で受信されなくて
も、車輪センサを用いた車輪センサ測位手段による測位
データのみで制御が可能となる。

ところで、上記実施例の電磁波を利用して自動車の現在
位置を測位する電磁波測位手段は、ＧＰＳアンテナ９ｂ
、ＧＰＳ受信機９ａ及び演算処理装置１で構成している
が、本発明を実施する場合には、電波航法に使用されて
いる技術、広くは、電磁波を使用して位置検出を行なう
技術が使用できる。

また、上記実施例の自動車の左右の車輪の回転数を検出
して、現在位置を推測する車輪センサ測位手段は、Ｒ−
カウンタ５ａ及びロータリエンコーダ５ｂＳＬ−カウン
タ６ａ及びロータリエンコーダ６　ｂ　ｊｌ１２びに演
算処理装置１によって構成しているが、本発明を実施す
る場合には、自動車の左右の車輪の回転数を検出し、走
行距離及びその回転差が検出できればよい。

そして、上記実施例の自動車用ナビゲーション装置では
、自動車が２００ｍ以上走行するまでは、車輪センサ測
位手段によるサンプリングされた推測測位データにより
現在位置表示を行ない、２００ｍ以上走行したとき、そ
れまで格納した電磁波測位手段による測位データと車輪
センサ測位手段による測位データとを用いて、最小自乗
性誤差近似演算により方位補正量及び位置補正量を算出
し、その方位補正量及び位置補正量によってそれまで車
輪センサ測位手段の推測測位データに合せ込み、現在位
置表示を補正するものである。しかし、本発明を実施す
る場合には、電磁波測位手段による測位データと車輪セ
ンサ測位手段によるサンプリングされた測位データとを
複数個使用して方位補正量及び位置補正量を算出し、電
磁波測位手段による測位データの軌跡に対して車輪セン
サ測位手段による測位データに前記方位補正量及び位置
補正量を合せ込み、方位補正及び位置補正するものであ
ればよい。

更に、」１記実施例では２００ｍ以上走行するまで、１
秒毎の電磁波測位手段による測位データと車輪センサ測
位手段によるサンプリングした測位データを所定のメモ
リに格納しそれを複数使用するものであるが、前記デー
タを格納するメモリは新規な測位データを格納すること
により、最古の測位データが消去するようにしてもよい
し、或いは２００ｍ以上走行する毎にメモリに格納され
た測位データを消去させてもよい。

更にまた、前記車輪センサ測位手段による測位データに
前記方位補正量及び位置補正量を合せ込み、方位補正及
び位置補正するタイミングを２００ｍ走行するタイミン
グとしているが、本発明を実施する場合には、所定のタ
イミング時間に設定してもよい。或いは、割込みルーチ
ンのコールをタイマ割込みとしているが、所定の走行距
離毎に行なうこともできる。しかし、本実施例のように
、方位補正及び位置補正するタイミングを所定距離とし
たものでは、電磁波測位手段の測定誤差を加味して誤差
の少なくなる条件を特徴とする特許ができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の自動車用ナビゲーション装置は
、電磁波を利用して自動車の現在位置を測位する電磁波
測位手段と、前記自動車の左右輪の回転数を検出して、
現在位置を推測する車輪センサ測位手段とを具備し、前
記電磁波測位手段による測位データと前記車輪センサ測
位手段によるサンプリングされた測位データとを複数個
使用して方位補正量及び位置補正量を算出し、電磁波測
位手段による測位データの軌跡に対して車輪センサ測位
手段による測位データに前記方位補正量及び位置補正量
を合せ込み、方位補正及び位置補正するものである。

したがって、電磁波測位手段による測位データと車輪セ
ンサ測位手段によるサンプリングされた測位データとを
複数個使用し、前記電磁波測位手段による測位データの
軌跡に対して前記車輪センサ測位手段による測位データ
を方位補正量及び位置補正量で合せ込み、これにより、
車輪センサ測位手段による測位データに対して絶対位置
及び絶対方位が求められ、これを基準に車輪センサ測位
手段による測位データを補正して、推測で位置判断を行
なうことができる。

故に、電磁波測位手段による測位データに含まれる短周
期の誤差成分に対しても車輪センサとの比較で安定した
測定出力を得ることができる。また、自動車の進行方向
及び絶対位置を高精度で表示できる。そして、電磁波測
位手段による測位データが電波障害等で受信されなくて
も、車輪センサを用いた車輪センサ測位手段による測位
データのみでナビゲーションが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の自動車用ナビゲーション装
置の全体構成図、第２図は本発明の一実施例の自動車用
ナビゲーション装置において最小自乗性誤差近似を使用
した合せ込みによる動作原理説明図、第３図及び第４図
は本発明の一実施例の自動車用ナビゲーション装置の制
御のフローチャート、第５図は従来のＧＰＳを用いた自
動車用ナビゲーション装置による表示例を示す説明図、
第６図は従来のＧＰＳを用いた自動車用ナビゲーション
装置による動作原理を示す説明図である。 図において、 １：演算処理装置 ５ａ：Ｒ−カウンタ ５ｂ二ロータリエンコーダ ６ａ：Ｌ−カウンタ ６ｂ二ロータリエンコーダ ９ａ：ＧＰＳ受信機 ９ｂ　：　ＧＰＳアンテナ である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電磁波を利用して自動車の現在位置を測位する電磁波測
   位手段と、前記自動車の左右の車輪の回転数を検出して
   、現在位置を推測する車輪センサ測位手段とを具備する
   自動車用ナビゲーション装置において、 上記電磁波測位手段による測位データと上記車輪センサ
   測位手段によるサンプリングされた測位データとを複数
   個使用して方位補正量及び位置補正量を算出し、それを
   、上記車輪センサ測位手段による測位データに合せ込み
   、現在位置及び方位を補正することを特徴とする自動車
   用ナビゲーション装置。