JPH07229753A - 移動体位置認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、移動体位置認識装置において、移動
体の走行速度やＧＰＳ電波の有無に係わらず移動体の進
行方向を正確に把握し得る。 【構成】ＧＰＳ受信手段７で受信した移動体の位置情報
のうち、進行方向データを方位検出手段６で検出した自
己方向に基づいて補正手段８によつて補正する。ＧＰＳ
電波を受信できない場合には、方位検出手段６によつて
得られる自己方向によつて移動体の進行方向を把握す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題（図７） 課題を解決するための手段（図１） 作用（図１） 実施例（図１〜図６） 発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は移動体位置認識装置に関
し、例えばカーナビゲーシヨン装置に適用し得る。

【０００３】

【従来の技術】従来、ＧＰＳ（Global Positioning Sys
tem ）衛星からの電波を利用して例えば自動車等の移動
体の現在位置を測定する装置としてＧＰＳ受信機があ
り、このような特徴をもつＧＰＳ受信機を自動車に搭載
して自動車の現在位置や進行方向をデイスプレイ上にリ
アルタイムに表示するシステムがいわゆるカーナビゲー
シヨン装置と呼ばれるものである。

【０００４】カーナビゲーシヨン装置では、ＧＰＳ受信
機より得られる自動車の絶対速度、絶対位置（緯度及び
経度）及び進行方向を基に自動車の現在位置及び進行方
向を求め、これをＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体より読み出
した地図の道路上に、例えば点や矢印等のシンボルで表
示する。ユーザはこのシンボルを参照して自動車を走行
させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのようなカ
ーナビゲーシヨン装置において、ＧＰＳ電波が受信され
ていても、自動車が例えば時速20〜30〔ｋｍ／ｈ〕のよ
うな低速度で走行している場合には進行方向に関するデ
ータについては信頼性のあるデータを得ることができな
いという問題があつた。例えば交差点等の分岐点を曲が
る場合には曲り角の付近を低速度で走行することになる
が、このように減速して曲り角を曲つてから所定速度に
達するまでの間に得られる進行方向データの信頼性は低
く、ユーザが進行方向を誤るおそれがあつた。すなわち
自動車は実際には交差点を曲がつているのにも係わら
ず、デイスプレイ上に表示されるシンボルＳの向きは図
７に示すように自動車の進行方向に応じた方向を示さ
ず、低速走行になる前に示していた方向をしばらくの間
表示し続け、交差点Ｊを曲がつて自動車の速度が所定速
度以上になつて始めてシンボルＳの向きが自動車の進行
方向を向くというのが一般的であつた。

【０００６】またＧＰＳ受信機は自動車の現在位置を算
出しているが、この算出された位置は30〜 300〔ｍ〕程
度の誤差をもつているため縮尺が小さい地図の場合には
シンボルＳが道路上から外れることがあり、現在位置の
把握に手間をとるおそれがあつた。また都市部やトンネ
ル等を走行している場合には電波を受信することが難し
いため位置情報を連続的に得ることができず、どの道路
を走行しているかを判断することが難しいという問題が
あつた。

【０００７】さらに現在位置を地図の道路上に常に表示
するマツプマツチング機能を有するカーナビゲーシヨン
装置があるが、この場合ＧＰＳ電波が受信されていて
も、上述のように自動車の走行速度が低速度である場合
には、実際に走行している道路と異なる道路にマツプマ
ツチングされるおそれを完全には除去し得ないという問
題があつた。

【０００８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、移動体の走行速度やＧＰＳ電波の有無に係わらず移
動体の進行方向を正確に把握し得ると共に有用性を格段
的に向上し得る移動体位置認識装置を提案しようとする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ＧＰＳ電波を受信して移動体の位
置情報を検出するＧＰＳ受信手段７と、地図情報が記録
された記録媒体９と、記録媒体９を再生して位置情報に
応じた地図情報を再生する再生手段８と、当該再生手段
８により得られる地図情報に応じた表示地図を表示する
と共に、移動体の現在位置及び進行方向を表示する表示
手段５とを有する移動体位置認識装置１において、移動
体が移動する自己方向を検出する方位検出手段６と、移
動体の位置情報のうち、進行方向データを方位検出手段
６で検出した自己方向で補正し、表示手段５に補正され
た進行方向データを送出する補正手段８とを設けるよう
にする。

【００１０】

【作用】ＧＰＳ受信手段７で受信した移動体の位置情報
のうち、進行方向データを方位検出手段６で検出した自
己方向に基づいて補正手段８によつて補正する。ＧＰＳ
電波を受信できない場合には、方位検出手段６によつて
得られる自己方向によつて移動体の進行方向を把握す
る。これにより、移動体の走行速度やＧＰＳ電波の有無
に関係なく移動体の進行方向を正確に把握することがで
きる。

【００１１】

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。

【００１２】図１において、１は全体として本発明によ
る移動体位置認識装置を自動車に適用したカーナビゲー
シヨン装置の一実施例を示している。移動体位置認識装
置はアンテナ２で受信したＧＰＳ電波を、位置検出部３
に与えて自動車の現在位置及び進行方向を検出し、地図
検索部４から読み出されてデイスプレイ５上に表示され
る地図上に自動車の現在位置及び進行方向を示すシンボ
ルＳを重ねて表示するようになされている。この実施例
の場合、これに加えて、位置検出部３で得られる進行方
向データを位置検出部３内に内蔵されたジヤイロ６より
得られる角速度データに基づいて補正することにより、
自動車が所定速度以下で走行する場合でも、信頼性のあ
る進行方向データを得ることができるようになされてい
る。

【００１３】位置検出部３は、相対的な方位としての角
速度を検出するジヤイロ６と、アンテナ２で受信したＧ
ＰＳ電波より自動車の現在位置データ、進行方向データ
及び現在速度データでなる位置情報を得るＧＰＳ受信機
７と、位置検出部３、地図検索部４及びデイスプレイ５
を制御するシステム制御部８によつて構成されている。
地図検索部４は、システム制御部８の制御のもとにＣＤ
−ＲＯＭ９より地図情報を検索する地図検索装置１０
と、座標データ及び方向データでなる道路データや描画
データでなる地図情報を格納するＣＤ−ＲＯＭ９によつ
て構成されている。さらにデイスプレイ５はシステム制
御部８の制御のもとに自動車の現在位置周辺の地図と自
動車の現在位置及び進行方向とを表示する。操作部１１
はユーザがデータを入力するための各種入力キーで構成
されている。

【００１４】ジヤイロ６は相対的な角度を検出するもの
であり、システム制御部８がこのデータを基にＧＰＳ受
信機７で得られた進行方向データを補正する。ジヤイロ
６は上述のように移動体の進行方向が変わつたときに生
ずる相対的な角度を検出するものであるので、予め（進
行方向の）初期値を設定する必要があるが、ＧＰＳ受信
機７によつて初期値を自動的に指定できるので、道デー
タの方向データを用いたり、ユーザが予め初期値を設定
する必要がない。またジヤイロ６は外乱の影響をほとん
ど受けないので、設置場所があまり制限されず、正確な
データを検出することができる。ここでこの実施例の場
合、ジヤイロ６とシステム制御部８との間にアナログ−
デイジタル変換器（以下Ａ／Ｄコンバータという）を必
要としないジヤイロ６を用いているが、ジヤイロの種類
又は方式によつてはＡ／Ｄコンバータによつてサンプリ
ングされたデータに基づいて角速度を求めて角度を算出
する。

【００１５】システム制御部８は、ユーザが自車の現在
位置を表す地図をデイスプレイ５上に表示させるように
操作部１１を所定操作すると、ＧＰＳ受信機７より現在
位置データ、進行方向データ及び現在速度データを得、
地図検索装置１０を通じてＣＤ−ＲＯＭ９よりこれらの
位置情報に応じた地図を読み出すように制御している。
またシステム制御部８はジヤイロ６より角速度データを
得て進行方向データを補正し、現在位置データ、補正し
た進行方向データ及び現在速度データに基づいて、所定
単位時間ごとにシンボルＳを移動させて自動車の現在位
置及び進行方向を、読み出した地図と共に表示するよう
に制御している。

【００１６】ここで自動車の進行方向すなわちシンボル
Ｓの向きに関しては、ＧＰＳ受信機７で得られる進行方
向データによつて決まるが、上述のように自動車が20〜
30〔ｋｍ／ｈ〕の低速度で走行しているときは、進行方
向データに関しては信頼性のあるデータを得ることがで
きない。この実施例の場合、システム制御部８がジヤイ
ロ６より角速度データを得てこのデータに基づいて進行
方向データを補正しているので、信頼性のある進行方向
データを得ることができる。従つて図２に示すように、
例えば自動車が交差点Ｊを20〜30〔ｋｍ／ｈ〕等の低速
度で左折しても、ジヤイロ６によつて正確な進行方向デ
ータを得ることができるので、シンボルの向きを自動車
の向きに応じて表示することができる。

【００１７】また図３に示すように、シンボルＳを道路
上に精度よくマツプマツチングさせる場合には、読み出
した地図情報の道路データを利用することにより精度よ
くマツプマツチングさせることができる。すなわち上述
のようにＧＰＳ受信機７は30〜 300〔ｍ〕の誤差をもつ
ているので、現在位置データだけを用いて自動車がどの
道路を走行しているかを判断することが難しい場合があ
る。この実施例の場合、ジヤイロ６を設けてＧＰＳ受信
機７で得られる進行方向データを補正するようにしたこ
とにより、ＧＰＳ受信機７で得られる進行方向データの
信頼性が低下する速度、例えば時速20〜30〔ｋｍ／ｈ〕
の低速度で走行している場合でも、信頼性のある進行方
向データを得ることができ、自動車の進行方向が正確に
分かる。従つて地図情報より得られる道データの方向デ
ータと補正した進行方向データとを照らし合わせると共
にＧＰＳ受信機７で得た現在位置データを利用すれば、
精度よくマツプマツチングすることができるので自動車
が現在どの道を走行しているかを容易に判断できる。か
くして自動車が低速度で走行している場合でも異なる道
路にマツプマツチングするおそれが格段的に減る。

【００１８】また高層ビル等が多く存在する都心部を走
行したり、トンネルを走行すると、ＧＰＳ電波が遮断さ
れて現在位置データ、進行方向データ及び現在速度デー
タを得ることができないが、このような場合でもジヤイ
ロ６によつて自動車の進行方向を把握することができる
のでコンパス代わりに使用することができる。さらにジ
ヤイロ６より得られる角速度データは時間経過と共に誤
差が大きくなるが、ＧＰＳ受信機７で得た進行方向デー
タや道データの方向データを用いて適宜補正すれば、こ
の誤差を容易に修正できるので、ＧＰＳ受信機７だけを
使用する場合に比して、ジヤイロ６を使用して自動車の
進行方向だけを得る場合でも使い勝手は格段的に向上す
る。

【００１９】以上の構成において、ユーザによつて操作
部１１より所定のデータが入力されると、システム制御
部８はＧＰＳ受信機７より現在位置データ、進行方向デ
ータ及び現在速度データを得、現在位置データに基づい
て地図検索装置１０を通じてＣＤ−ＲＯＭ９より地図情
報を読み出す。次にシステム制御部８はジヤイロ６より
角速度データを得て、ＧＰＳ受信機７で得られた進行方
向データを補正する。システム制御部８はこのようにし
て得られた現在位置データ、補正した進行方向データ及
び現在速度データを基に自動車の現在位置及び進行方向
を決めてデイスプレイ５上に地図及びシンボルＳを表示
する。このようにして表示されるシンボルＳの向きは、
20〜30〔ｋｍ／ｈ〕等の低速度で走行している場合でも
信頼性のある進行方向データが得られるので、図２に示
すように自動車の向きに応じて変わる。

【００２０】以上の構成によれば、カーナビゲーシヨン
装置１にジヤイロ６を設けてＧＰＳ受信機７で得られる
進行方向データを補正するようにしたことにより、自動
車の走行速度に関係なく自動車の進行方向を正確に把握
することができる。

【００２１】また上述の構成によれば、ジヤイロ６を設
けたことにより、ＧＰＳ受信機７がＧＰＳ電波を受信す
ることができないときでも、ジヤイロ６によつて自動車
の進行方向を知ることができるのでＧＰＳ電波の有無に
係わらず自動車の進行方向を正確に把握することができ
る。さらにＧＰＳ電波を長時間受信できないときにジヤ
イロ６によつて検出される角速度データに生ずる誤差
は、ＧＰＳ電波が受信されたときに得られる進行方向デ
ータで自動的に修正することができる。

【００２２】さらに上述の構成によれば、地図情報より
得られる道データの方向データと補正した進行方向デー
タとを照合すると共に現在位置データを利用すれば、シ
ンボルＳを精度よくマツプマツチングさせることができ
るので、自動車がどの道を走行しているかを容易に判断
することができる。

【００２３】なお上述の実施例においては、常にジヤイ
ロ６から信号を入力させて進行方向データを補正する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばユ
ーザの操作によつてジヤイロ６からの信号入力を任意に
切り換えることができるようにしたり、ＧＰＳ受信機７
で得られる現在速度データが所定速度以下になつたとき
にだけ、自動的にジヤイロ６からの信号を入力するよう
にしてもよい。

【００２４】また上述の実施例においては、ジヤイロ６
を位置検出部３内に設置する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、位置検出部３の外部（図４）に設
置したり、アンテナ２内（図５）に設置したり、デイス
プレイ５内（図６）に設置しても、上述の実施例と同様
の効果を得ることができる。

【００２５】また上述の実施例においては、ＧＰＳ受信
機７より得られる進行方向データをジヤイロ６によつて
補正する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、ジヤイロ６のように変位の角度を検出できるもの
や、絶対方位を検出する地磁気センサ等の他の方位検出
手段を用いてもよい。

【００２６】また上述の実施例においては、地図情報を
格納する記録媒体としてＣＤ−ＲＯＭ９を用いた場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、ＩＣカードや
メモリカード等の他の記録媒体を用いてもよい。

【００２７】また上述の実施例においては、本発明によ
る移動体位置認識装置を自動車に適用した場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、ＧＰＳ電波を利用し
て移動体の現在位置及び進行方向を認識するものであれ
ば船等の他の移動体に適用してもよい。

【００２８】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ＧＰＳ受
信手段で受信した移動体の位置情報のうち、進行方向デ
ータを方位検出手段で検出した自己方向に基づいて補正
手段によつて補正し、ＧＰＳ電波を受信できない場合に
は、方位検出手段によつて得られる自己方向によつて移
動体の進行方向を把握するようにしたことにより、移動
体の走行速度やＧＰＳ電波の有無に関係なく移動体の進
行方向を正確に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例によるカーナビゲーシヨン装置の概略構
成を示すブロツク図である。

【図２】実施例におけるシンボルの向きの一例を示す略
線図である。

【図３】シンボルをマツプマツチングさせた状態を示す
略線図である。

【図４】ジヤイロを位置検出部の外部に設置した場合の
カーナビゲーシヨン装置の概略構成を示すブロツク図で
ある。

【図５】ジヤイロをアンテナ内に設置した場合のカーナ
ビゲーシヨン装置の概略構成を示すブロツク図である。

【図６】ジヤイロをデイスプレイ内に設置した場合のカ
ーナビゲーシヨン装置の概略構成を示すブロツク図であ
る。

【図７】従来のカーナビゲーシヨン装置におけるシンボ
ルの向きを示す略線図である。

【符号の説明】

１……カーナビゲーシヨン装置、２……アンテナ、３…
…位置検出部、４……地図検索部、５……デイスプレ
イ、６……ジヤイロ、７……ＧＰＳ受信機、８……シス
テム制御部、９……ＣＤ−ＲＯＭ、１０……地図検索装
置、１１……操作部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０８Ｇ 1/123 Ａ 7740−3Ｈ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＧＰＳ電波を受信して移動体の位置情報を
   検出するＧＰＳ受信手段と、地図情報が記録された記録
   媒体と、上記記録媒体を再生して上記位置情報に応じた
   上記地図情報を再生する再生手段と、当該再生手段によ
   り得られる上記地図情報に応じた表示地図を表示すると
   共に、上記移動体の現在位置及び進行方向を表示する表
   示手段とを有する移動体位置認識装置において、 上記移動体が移動する自己方向を検出する方位検出手段
   と、 上記移動体の位置情報のうち、進行方向データを上記方
   位検出手段で検出した上記自己方向で補正し、上記表示
   手段に上記補正された進行方向データを送出する補正手
   段とを具えることを特徴とする移動体位置認識装置。
2. 【請求項２】上記補正手段は、上記移動体が所定速度以
   下で走行するときに上記ＧＰＳ受信手段が受信した上記
   進行方向データを、上記方位検出手段で検出した上記自
   己方向に基づいて補正することを特徴とする請求項１に
   記載の移動体位置認識装置。
3. 【請求項３】上記ＧＰＳ電波が受信されないときに上記
   方位検出手段で検出された上記自己方向に生ずる誤差
   は、上記ＧＰＳ電波が受信されたときに上記ＧＰＳ受信
   手段によつて検出される上記進行方向データに基づいて
   補正されることを特徴とする請求項１に記載の移動体位
   置認識装置。
4. 【請求項４】上記方位検出手段はジヤイロ手段でなるこ
   とを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載
   の移動体位置認識装置。