JPH10153442A - ナビゲーション装置 - Google Patents
ナビゲーション装置Info
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- JPH10153442A JPH10153442A JP31164296A JP31164296A JPH10153442A JP H10153442 A JPH10153442 A JP H10153442A JP 31164296 A JP31164296 A JP 31164296A JP 31164296 A JP31164296 A JP 31164296A JP H10153442 A JPH10153442 A JP H10153442A
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- calculated
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 演算位置と絶対位置との重み付けを行うこと
により位置演算の高精度化が図れるナビゲーション装置
を提供すること。 【解決手段】 移動体の絶対位置、速度を測定する衛星
測位部１と、移動体加速度を検出する加速度センサ２
と、移動体のヨー角速度を検出するジャイロセンサ３
と、加速度から移動速度、移動距離を演算する距離演算
部４と、ヨー角速度から方位角を演算する方位演算部５
と、地図情報を記憶する記憶部６と、加速度、ヨー角速
度及び衛星測位部測定の速度から距離演算部の信頼度を
演算する信頼度演算部９と、衛星測位部測定の絶対位
置、距離演算部演算の移動距離、方位演算部演算の方位
角、信頼度演算部演算の信頼度及び上記地図情報から移
動体の位置を演算する位置演算部７とを有する。
により位置演算の高精度化が図れるナビゲーション装置
を提供すること。 【解決手段】 移動体の絶対位置、速度を測定する衛星
測位部１と、移動体加速度を検出する加速度センサ２
と、移動体のヨー角速度を検出するジャイロセンサ３
と、加速度から移動速度、移動距離を演算する距離演算
部４と、ヨー角速度から方位角を演算する方位演算部５
と、地図情報を記憶する記憶部６と、加速度、ヨー角速
度及び衛星測位部測定の速度から距離演算部の信頼度を
演算する信頼度演算部９と、衛星測位部測定の絶対位
置、距離演算部演算の移動距離、方位演算部演算の方位
角、信頼度演算部演算の信頼度及び上記地図情報から移
動体の位置を演算する位置演算部７とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加速度センサを用
いて移動体の位置を算出するナビゲーション装置に関す
る。
いて移動体の位置を算出するナビゲーション装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来のナビゲーション装置を示す
概略構成図であり、図４は従来のナビゲーション装置を
示すブロック図である。図３、図４において、１１は移
動体、１２は移動体１１の進行方向の加速度を非接触に
て検出する加速度センサ、１３は移動体１１のヨー角動
作すなわち垂直軸回りの回転角速度（ヨー角速度）を検
出するジャイロセンサ、１４は複数個のＧＰＳ（Global
Positioning System,全地球測位システム）衛星からの
電波を受信し、地球上における絶対位置を測定する衛星
測位部、１５は加速度センサ１２で検出された加速度を
所定微小時間だけ積分して移動体１１の移動速度を求
め、求めた移動速度を更に所定微小時間だけ積分して移
動距離を求める距離演算部、１６はジャイロセンサ１３
で検出したヨー角速度を所定微小時間だけ積分して移動
体１１の移動方位角（ヨー角）を求める方位演算部、１
７は道路情報等の地図情報を記憶する記憶部、１８は距
離演算部１５で演算した移動距離と方位演算部１６で演
算した移動方位角と衛星測位部１４で測定した絶対位置
と記憶部１７からの地図情報から移動体１１の位置を演
算する位置演算部、１９は位置演算部１８で演算された
位置と記憶部１７から読み出した地図情報とを操作者に
表示する表示部である。
概略構成図であり、図４は従来のナビゲーション装置を
示すブロック図である。図３、図４において、１１は移
動体、１２は移動体１１の進行方向の加速度を非接触に
て検出する加速度センサ、１３は移動体１１のヨー角動
作すなわち垂直軸回りの回転角速度（ヨー角速度）を検
出するジャイロセンサ、１４は複数個のＧＰＳ（Global
Positioning System,全地球測位システム）衛星からの
電波を受信し、地球上における絶対位置を測定する衛星
測位部、１５は加速度センサ１２で検出された加速度を
所定微小時間だけ積分して移動体１１の移動速度を求
め、求めた移動速度を更に所定微小時間だけ積分して移
動距離を求める距離演算部、１６はジャイロセンサ１３
で検出したヨー角速度を所定微小時間だけ積分して移動
体１１の移動方位角（ヨー角）を求める方位演算部、１
７は道路情報等の地図情報を記憶する記憶部、１８は距
離演算部１５で演算した移動距離と方位演算部１６で演
算した移動方位角と衛星測位部１４で測定した絶対位置
と記憶部１７からの地図情報から移動体１１の位置を演
算する位置演算部、１９は位置演算部１８で演算された
位置と記憶部１７から読み出した地図情報とを操作者に
表示する表示部である。
【０００３】以上のように構成されたナビゲーション装
置について、その動作を説明する。図５は位置演算の概
念図である。まず加速度センサ１２の出力をΔｔ時間
（所定微小時間）ごとにサンプリングし、次に示す方法
で移動体進行方向の移動距離を演算する。ここで、停止
中すなわち時刻Δｔ×０の加速度センサ１２の出力をＡ
ｘ（０）、時刻Δｔ×ｎでの加速度センサ１２の出力を
Ａｘ（ｎ）、速度をＶｎ、走行距離（移動距離）をΔＤ
ｎとする。停止中の加速度センサ１２の出力は路面の傾
斜による重力成分のみであるので、走行中の傾斜変化が
無いと仮定すると、移動体１１の時刻Δｔ×ｎにおける
加速度ａｘ（ｎ）は（数１）により算出される。
置について、その動作を説明する。図５は位置演算の概
念図である。まず加速度センサ１２の出力をΔｔ時間
（所定微小時間）ごとにサンプリングし、次に示す方法
で移動体進行方向の移動距離を演算する。ここで、停止
中すなわち時刻Δｔ×０の加速度センサ１２の出力をＡ
ｘ（０）、時刻Δｔ×ｎでの加速度センサ１２の出力を
Ａｘ（ｎ）、速度をＶｎ、走行距離（移動距離）をΔＤ
ｎとする。停止中の加速度センサ１２の出力は路面の傾
斜による重力成分のみであるので、走行中の傾斜変化が
無いと仮定すると、移動体１１の時刻Δｔ×ｎにおける
加速度ａｘ（ｎ）は（数１）により算出される。
【０００４】
【数１】
【０００５】この加速度ａｘ（ｎ）を用いることによ
り、速度Ｖｎは（数２）により、走行距離ΔＤｎは（数
３）により算出される。
り、速度Ｖｎは（数２）により、走行距離ΔＤｎは（数
３）により算出される。
【０００６】
【数２】
【０００７】
【数３】
【０００８】（数２）に示すＶ０は初期速度である。次
に、方位演算部１６は、ジャイロセンサ１３の出力をΔ
ｔ時間ごとにサンプリングし、次に示す方法で移動方位
角を算出する。ジャイロセンサ１３で検出したヨー角速
度をＷｚ（ｎ）、初期方位角をθ０とすると、垂直軸回
りの回転角すなわち方位角θｚｎは（数４）により算出
される。
に、方位演算部１６は、ジャイロセンサ１３の出力をΔ
ｔ時間ごとにサンプリングし、次に示す方法で移動方位
角を算出する。ジャイロセンサ１３で検出したヨー角速
度をＷｚ（ｎ）、初期方位角をθ０とすると、垂直軸回
りの回転角すなわち方位角θｚｎは（数４）により算出
される。
【０００９】
【数４】
【００１０】位置演算部１８は、（数３）、（数４）か
ら求められた移動体１１の走行距離ΔＤｎ、方位角θｚ
ｎを用いて、図５に示すような考え方（微小時間の走行
距離とそのときの方位角とからｘ、ｙ方向の微小距離を
求め、その微小距離を積算するという考え方）に基づい
て、次に示す演算を行うことにより、移動体１１の位置
を計算することができる。すなわち、時刻Δｔ×ｎでの
方位角をθｎ、時間周期Δｔで時刻Δｔ×ｎでの走行距
離をΔＤｎ、移動体１１の初期位置を（ｘ０、ｙ０）と
すると、時刻Δｔ×ｎでの位置（ｘｎ、ｙｎ）は（数
５）、（数６）により算出される。
ら求められた移動体１１の走行距離ΔＤｎ、方位角θｚ
ｎを用いて、図５に示すような考え方（微小時間の走行
距離とそのときの方位角とからｘ、ｙ方向の微小距離を
求め、その微小距離を積算するという考え方）に基づい
て、次に示す演算を行うことにより、移動体１１の位置
を計算することができる。すなわち、時刻Δｔ×ｎでの
方位角をθｎ、時間周期Δｔで時刻Δｔ×ｎでの走行距
離をΔＤｎ、移動体１１の初期位置を（ｘ０、ｙ０）と
すると、時刻Δｔ×ｎでの位置（ｘｎ、ｙｎ）は（数
５）、（数６）により算出される。
【００１１】
【数５】
【００１２】
【数６】
【００１３】これにより、移動後の位置が計算される。
しかしながら、移動体１１が長時間停止せずに連続走行
すると、路面の傾斜変化によるピッチ角変化のために加
速度に誤差が生じ、移動速度は加速度を積分演算して求
めるために移動速度誤差が累積する。そこで、停止した
時点で速度Ｖｎをゼロにリセットすることで移動速度の
累積誤差をキャンセルする。
しかしながら、移動体１１が長時間停止せずに連続走行
すると、路面の傾斜変化によるピッチ角変化のために加
速度に誤差が生じ、移動速度は加速度を積分演算して求
めるために移動速度誤差が累積する。そこで、停止した
時点で速度Ｖｎをゼロにリセットすることで移動速度の
累積誤差をキャンセルする。
【００１４】衛星測位部１４は、ＧＰＳ衛星と呼ばれる
複数個の人工衛星からの電波を受信し、各衛星との距離
を求めることで、移動体１１の地球上での絶対位置を求
める。また、受信した電波のドップラ変移から移動体１
１の速度ＶＧＰＳを求める。速度ＶＧＰＳを用いること
で、（数２）で求めた速度Ｖｎの補正を行うことができ
る。これを（数７）に示す。
複数個の人工衛星からの電波を受信し、各衛星との距離
を求めることで、移動体１１の地球上での絶対位置を求
める。また、受信した電波のドップラ変移から移動体１
１の速度ＶＧＰＳを求める。速度ＶＧＰＳを用いること
で、（数２）で求めた速度Ｖｎの補正を行うことができ
る。これを（数７）に示す。
【００１５】
【数７】
【００１６】（数７）にて速度Ｖｎの補正を行うことに
より、連続走行中に生じたピッチ角変化による誤差の累
積をキャンセルすることができる。しかし、衛星測位部
１４で測定された絶対位置は最大で３０ｍから１００ｍ
の誤差が発生する。また、ビルの陰やトンネルなどのよ
うにＧＰＳ衛星からの電波を受信できない場所では、絶
対位置および速度を求めることができない。
より、連続走行中に生じたピッチ角変化による誤差の累
積をキャンセルすることができる。しかし、衛星測位部
１４で測定された絶対位置は最大で３０ｍから１００ｍ
の誤差が発生する。また、ビルの陰やトンネルなどのよ
うにＧＰＳ衛星からの電波を受信できない場所では、絶
対位置および速度を求めることができない。
【００１７】位置演算部１８は、（数５）、（数６）で
求められた演算位置と衛星測位部１４で求められた絶対
位置とから推測される現在位置（例えばそれぞれの位置
の中間位置）を求め、ＣＤ−ＲＯＭ等で構成される記憶
部１７に記憶された道路情報を用い、上記現在位置を最
も近傍の道路上に補正する。すなわちマップマッチング
処理を行う。
求められた演算位置と衛星測位部１４で求められた絶対
位置とから推測される現在位置（例えばそれぞれの位置
の中間位置）を求め、ＣＤ−ＲＯＭ等で構成される記憶
部１７に記憶された道路情報を用い、上記現在位置を最
も近傍の道路上に補正する。すなわちマップマッチング
処理を行う。
【００１８】表示部１９は、位置演算部１８でマップマ
ッチングにより求めた位置と記憶部１７に記憶された地
図情報とを重ねて表示し、地図上での移動体１１の位置
を操作者に対して表示する。
ッチングにより求めた位置と記憶部１７に記憶された地
図情報とを重ねて表示し、地図上での移動体１１の位置
を操作者に対して表示する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ナビゲーション装置では、（数５）、（数６）で求めら
れた演算位置と衛星測位部１４で求められた絶対位置と
から推測される現在位置を求めるようにしているが、演
算位置と絶対位置とのいずれに重きを置くべきかを判別
する機能がなく、位置演算の精度が確かなものではない
という問題点を有していた。
ナビゲーション装置では、（数５）、（数６）で求めら
れた演算位置と衛星測位部１４で求められた絶対位置と
から推測される現在位置を求めるようにしているが、演
算位置と絶対位置とのいずれに重きを置くべきかを判別
する機能がなく、位置演算の精度が確かなものではない
という問題点を有していた。
【００２０】このナビゲーション装置では、演算位置と
絶対位置との重み付けを行うことにより位置演算を高精
度化することが要求されている。
絶対位置との重み付けを行うことにより位置演算を高精
度化することが要求されている。
【００２１】本発明は、演算位置と絶対位置との重み付
けを行うことにより位置演算の高精度化が図れるナビゲ
ーション装置を提供することを目的とする。
けを行うことにより位置演算の高精度化が図れるナビゲ
ーション装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明によるナビゲーション装置は、複数のＧＰＳ衛
星の電波を受信し、移動体の絶対位置、移動体の速度を
測定する衛星測位部と、移動体の加速度を検出する加速
度センサと、移動体のヨー角速度を検出するジャイロセ
ンサと、加速度センサで検出した移動体の加速度から所
定微小時間における移動速度および移動距離を演算する
距離演算部と、ジャイロセンサで検出したヨー角速度か
ら移動体の方位角を演算する方位演算部と、道路情報等
の地図情報を記憶する記憶部と、加速度センサで検出さ
れた加速度、ジャイロセンサで検出したヨー角速度およ
び衛星測位部で測定された移動体の速度から距離演算部
の信頼度を演算する信頼度演算部と、衛星測位部で測定
された移動体の絶対位置、距離演算部で演算された移動
距離、方位演算部で演算された方位角、信頼度演算部で
演算された信頼度および記憶部に記憶された地図情報か
ら移動体の位置を演算する位置演算部とを有するように
構成した。
に本発明によるナビゲーション装置は、複数のＧＰＳ衛
星の電波を受信し、移動体の絶対位置、移動体の速度を
測定する衛星測位部と、移動体の加速度を検出する加速
度センサと、移動体のヨー角速度を検出するジャイロセ
ンサと、加速度センサで検出した移動体の加速度から所
定微小時間における移動速度および移動距離を演算する
距離演算部と、ジャイロセンサで検出したヨー角速度か
ら移動体の方位角を演算する方位演算部と、道路情報等
の地図情報を記憶する記憶部と、加速度センサで検出さ
れた加速度、ジャイロセンサで検出したヨー角速度およ
び衛星測位部で測定された移動体の速度から距離演算部
の信頼度を演算する信頼度演算部と、衛星測位部で測定
された移動体の絶対位置、距離演算部で演算された移動
距離、方位演算部で演算された方位角、信頼度演算部で
演算された信頼度および記憶部に記憶された地図情報か
ら移動体の位置を演算する位置演算部とを有するように
構成した。
【００２３】これにより、演算位置と絶対位置との重み
付けを行うことにより位置演算の高精度化が図れるナビ
ゲーション装置が得られる。
付けを行うことにより位置演算の高精度化が図れるナビ
ゲーション装置が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、複数のＧＰＳ衛星の電波を受信し、移動体の絶対位
置、移動体の速度を測定する衛星測位部と、移動体の加
速度を検出する加速度センサと、移動体のヨー角速度を
検出するジャイロセンサと、加速度センサで検出した移
動体の加速度から所定微小時間における移動速度および
移動距離を演算する距離演算部と、ジャイロセンサで検
出したヨー角速度から移動体の方位角を演算する方位演
算部と、道路情報等の地図情報を記憶する記憶部と、加
速度センサで検出された加速度、ジャイロセンサで検出
したヨー角速度および衛星測位部で測定された移動体の
速度から距離演算部の信頼度を演算する信頼度演算部
と、衛星測位部で測定された移動体の絶対位置、距離演
算部で演算された移動距離、方位演算部で演算された方
位角、信頼度演算部で演算された信頼度および記憶部に
記憶された地図情報から移動体の位置を演算する位置演
算部とを有することとしたものであり、距離演算部の信
頼度、すなわち移動体の方位角および移動速度から演算
された演算位置の信頼度に基づいて移動体の位置が演算
されるという作用を有する。
は、複数のＧＰＳ衛星の電波を受信し、移動体の絶対位
置、移動体の速度を測定する衛星測位部と、移動体の加
速度を検出する加速度センサと、移動体のヨー角速度を
検出するジャイロセンサと、加速度センサで検出した移
動体の加速度から所定微小時間における移動速度および
移動距離を演算する距離演算部と、ジャイロセンサで検
出したヨー角速度から移動体の方位角を演算する方位演
算部と、道路情報等の地図情報を記憶する記憶部と、加
速度センサで検出された加速度、ジャイロセンサで検出
したヨー角速度および衛星測位部で測定された移動体の
速度から距離演算部の信頼度を演算する信頼度演算部
と、衛星測位部で測定された移動体の絶対位置、距離演
算部で演算された移動距離、方位演算部で演算された方
位角、信頼度演算部で演算された信頼度および記憶部に
記憶された地図情報から移動体の位置を演算する位置演
算部とを有することとしたものであり、距離演算部の信
頼度、すなわち移動体の方位角および移動速度から演算
された演算位置の信頼度に基づいて移動体の位置が演算
されるという作用を有する。
【００２５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、信頼度演算部は、加速度センサで検出
された加速度とジャイロセンサで検出されたヨー角速度
とから移動体が停止状態か否かを判別し、衛星測位部で
測定される移動体の速度情報が消失したか否かを判別
し、移動体が停止したと判別してからの経過時間である
停止以降経過時間を計時し、衛星測位部で測定される移
動体の速度情報が消失したと判別してからの経過時間で
ある消失以降経過時間を計時し、停止以降経過時間およ
び消失以降経過時間に基づいて信頼度を演算することと
したものであり、停止以降経過時間が消失以降経過時間
より長いと、移動体の方位角および移動速度から演算さ
れた演算位置の信頼度は絶対位置の信頼度よりも低く、
停止以降経過時間が消失以降経過時間より短いと、移動
体の方位角および移動速度から演算された演算位置の信
頼度は絶対位置の信頼度よりも高いという作用を有す
る。
の発明において、信頼度演算部は、加速度センサで検出
された加速度とジャイロセンサで検出されたヨー角速度
とから移動体が停止状態か否かを判別し、衛星測位部で
測定される移動体の速度情報が消失したか否かを判別
し、移動体が停止したと判別してからの経過時間である
停止以降経過時間を計時し、衛星測位部で測定される移
動体の速度情報が消失したと判別してからの経過時間で
ある消失以降経過時間を計時し、停止以降経過時間およ
び消失以降経過時間に基づいて信頼度を演算することと
したものであり、停止以降経過時間が消失以降経過時間
より長いと、移動体の方位角および移動速度から演算さ
れた演算位置の信頼度は絶対位置の信頼度よりも低く、
停止以降経過時間が消失以降経過時間より短いと、移動
体の方位角および移動速度から演算された演算位置の信
頼度は絶対位置の信頼度よりも高いという作用を有す
る。
【００２６】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、位置演算部は、距離演算部で演
算された移動距離と方位演算部で演算された方位角とか
ら演算される移動体の演算位置と、衛星測位部で測定さ
れた移動体の絶対位置とのそれぞれに信頼度に応じた重
み付けを行うこととしたものであり、演算位置と絶対位
置とのそれぞれの信頼度に応じて位置演算が行われると
いう作用を有する。
に記載の発明において、位置演算部は、距離演算部で演
算された移動距離と方位演算部で演算された方位角とか
ら演算される移動体の演算位置と、衛星測位部で測定さ
れた移動体の絶対位置とのそれぞれに信頼度に応じた重
み付けを行うこととしたものであり、演算位置と絶対位
置とのそれぞれの信頼度に応じて位置演算が行われると
いう作用を有する。
【００２７】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１によるナ
ビゲーション装置を示すブロック図である。図１におい
て、衛星測位部１、加速度センサ２、ジャイロセンサ
３、距離演算部４、方位演算部５、記憶部６、位置演算
部７、表示部８は図４の衛星測位部１４、加速度センサ
１２、ジャイロセンサ１３、距離演算部１５、方位演算
部１６、記憶部１７、位置演算部１８、表示部１９に対
応するものであり、説明は省略する。９は衛星測位部
１、加速度センサ２、ジャイロセンサ３、距離演算部４
の出力信号に基づき距離演算部４の信頼度を演算する信
頼度演算部である。
から図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１によるナ
ビゲーション装置を示すブロック図である。図１におい
て、衛星測位部１、加速度センサ２、ジャイロセンサ
３、距離演算部４、方位演算部５、記憶部６、位置演算
部７、表示部８は図４の衛星測位部１４、加速度センサ
１２、ジャイロセンサ１３、距離演算部１５、方位演算
部１６、記憶部１７、位置演算部１８、表示部１９に対
応するものであり、説明は省略する。９は衛星測位部
１、加速度センサ２、ジャイロセンサ３、距離演算部４
の出力信号に基づき距離演算部４の信頼度を演算する信
頼度演算部である。
【００２８】以上のように構成されたナビゲーション装
置について、その動作を図２を用いて説明する。図２は
図１のナビゲーション装置の動作を示すフローチャート
である。
置について、その動作を図２を用いて説明する。図２は
図１のナビゲーション装置の動作を示すフローチャート
である。
【００２９】まず、信頼度演算部９は加速度センサ２お
よびジャイロセンサ３の出力信号から移動体が停止して
いるか移動しているかを判別する（Ｓ１）。移動してい
ると判別したときは停止時からの経過時間（停止以降経
過時間）ＴＳＴＯＰを計時する（Ｓ２）。ステップ１で
停止していると判別したときは停止以降経過時間ＴＳＴ
ＯＰをクリアする（ＴＳＴＯＰ＝０とする）（Ｓ３）。
よびジャイロセンサ３の出力信号から移動体が停止して
いるか移動しているかを判別する（Ｓ１）。移動してい
ると判別したときは停止時からの経過時間（停止以降経
過時間）ＴＳＴＯＰを計時する（Ｓ２）。ステップ１で
停止していると判別したときは停止以降経過時間ＴＳＴ
ＯＰをクリアする（ＴＳＴＯＰ＝０とする）（Ｓ３）。
【００３０】次に、ＧＰＳ衛星の捕捉個数を判別する
（Ｓ４）。捕捉個数が３個以下であると判別したときは
捕捉個数が３個以下となったときからの時間、すなわち
衛星測位部１から速度情報が出力されなくなった時点
（速度ＶＧＰＳによる速度Ｖｎの補正が行われなくなっ
た時点、（数７）参照）からの経過時間（消失以降経過
時間）ＴＧＰＳを計時する（Ｓ５）。ステップ４で捕捉
個数が３個より多いと判別したときは消失以降経過時間
ＴＧＰＳをクリアする（ＴＧＰＳ＝０とする）（Ｓ
６）。速度誤差は、前述したように、停止以降経過時間
ＴＳＴＯＰまたは消失以降経過時間ＴＧＰＳの増加と共
に増大する。そこで、経過時間ＴＳＴＯＰとＴＧＰＳと
のうち小さい値の方を用いて信頼度Ｒを次のように算出
する。
（Ｓ４）。捕捉個数が３個以下であると判別したときは
捕捉個数が３個以下となったときからの時間、すなわち
衛星測位部１から速度情報が出力されなくなった時点
（速度ＶＧＰＳによる速度Ｖｎの補正が行われなくなっ
た時点、（数７）参照）からの経過時間（消失以降経過
時間）ＴＧＰＳを計時する（Ｓ５）。ステップ４で捕捉
個数が３個より多いと判別したときは消失以降経過時間
ＴＧＰＳをクリアする（ＴＧＰＳ＝０とする）（Ｓ
６）。速度誤差は、前述したように、停止以降経過時間
ＴＳＴＯＰまたは消失以降経過時間ＴＧＰＳの増加と共
に増大する。そこで、経過時間ＴＳＴＯＰとＴＧＰＳと
のうち小さい値の方を用いて信頼度Ｒを次のように算出
する。
【００３１】停止以降経過時間ＴＳＴＯＰ≧消失以降経
過時間ＴＧＰＳの場合にはＲ＝Ｃ１×ＴＧＰＳとし、停
止以降経過時間ＴＳＴＯＰ＜消失以降経過時間ＴＧＰＳ
の場合にはＲ＝Ｃ２×ＴＳＴＯＰとする（Ｓ７）。ここ
で、Ｃ１、Ｃ２は定数であり、各センサ２、３の検出精
度、衛星測位部１の測定精度などによりその値が決定さ
れる。位置演算部７は信頼度Ｒを用いてマップマッチン
グを行う（Ｓ８）。まず閾値Ｋを用いた位置決定につい
て説明する。
過時間ＴＧＰＳの場合にはＲ＝Ｃ１×ＴＧＰＳとし、停
止以降経過時間ＴＳＴＯＰ＜消失以降経過時間ＴＧＰＳ
の場合にはＲ＝Ｃ２×ＴＳＴＯＰとする（Ｓ７）。ここ
で、Ｃ１、Ｃ２は定数であり、各センサ２、３の検出精
度、衛星測位部１の測定精度などによりその値が決定さ
れる。位置演算部７は信頼度Ｒを用いてマップマッチン
グを行う（Ｓ８）。まず閾値Ｋを用いた位置決定につい
て説明する。
【００３２】信頼度Ｒが閾値Ｋよりも大きいときは、距
離演算部４演算の移動距離および方位演算部５演算の方
位角から演算された演算位置はマップマッチングの情報
として用いない。すなわち、衛星測位部１で測定された
絶対位置のみからマップマッチングにより位置を決定す
る。
離演算部４演算の移動距離および方位演算部５演算の方
位角から演算された演算位置はマップマッチングの情報
として用いない。すなわち、衛星測位部１で測定された
絶対位置のみからマップマッチングにより位置を決定す
る。
【００３３】信頼度Ｒが閾値Ｋ以下のときは、信頼度Ｒ
を用いて位置を決定する。ここで時刻Δｔ×ｎにおける
衛星測位部１からの絶対位置を（ＸＧＰＳ，ＹＧＰ
Ｓ）、距離演算部４および方位演算部５から求められた
演算位置を（ＸＳＥＮ，ＹＳＥＮ）、推測される位置を
（Ｘ，Ｙ）とすると、推測位置（Ｘ，Ｙ）は（数８）に
より算出される。
を用いて位置を決定する。ここで時刻Δｔ×ｎにおける
衛星測位部１からの絶対位置を（ＸＧＰＳ，ＹＧＰ
Ｓ）、距離演算部４および方位演算部５から求められた
演算位置を（ＸＳＥＮ，ＹＳＥＮ）、推測される位置を
（Ｘ，Ｙ）とすると、推測位置（Ｘ，Ｙ）は（数８）に
より算出される。
【００３４】
【数８】
【００３５】（数８）において、０≦（Ｒ＋Ｃ３）≦１
であり、Ｃ３は定数である。（数８）により算出した位
置（Ｘ，Ｙ）を用いてマップマッチングにより移動体の
位置を決定する。このように推測位置（Ｘ，Ｙ）は、絶
対位置（ＸＧＰＳ，ＹＧＰＳ）と演算位置（ＸＳＥＮ，
ＹＳＥＮ）とを距離演算部４の信頼度Ｒに応じて重み付
けした位置である。このようにして決定された移動体の
位置は記憶部６からの地図情報と共に表示部８に表示さ
れ、操作者に通知される。
であり、Ｃ３は定数である。（数８）により算出した位
置（Ｘ，Ｙ）を用いてマップマッチングにより移動体の
位置を決定する。このように推測位置（Ｘ，Ｙ）は、絶
対位置（ＸＧＰＳ，ＹＧＰＳ）と演算位置（ＸＳＥＮ，
ＹＳＥＮ）とを距離演算部４の信頼度Ｒに応じて重み付
けした位置である。このようにして決定された移動体の
位置は記憶部６からの地図情報と共に表示部８に表示さ
れ、操作者に通知される。
【００３６】以上のように本実施の形態によれば、移動
体の位置決定を距離演算部４の信頼度に応じて行うよう
にしたので、位置演算の高精度化を図ることができ、よ
り正確な位置に移動体の位置を表示することができる。
体の位置決定を距離演算部４の信頼度に応じて行うよう
にしたので、位置演算の高精度化を図ることができ、よ
り正確な位置に移動体の位置を表示することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明のナビゲーション装
置によれば、距離演算部の信頼度、すなわち移動体の方
位角および移動速度から演算された演算位置の信頼度に
基づいて移動体の位置を演算することができるので、位
置演算の高精度化を図ることができるという有利な効果
が得られる。
置によれば、距離演算部の信頼度、すなわち移動体の方
位角および移動速度から演算された演算位置の信頼度に
基づいて移動体の位置を演算することができるので、位
置演算の高精度化を図ることができるという有利な効果
が得られる。
【００３８】また、加速度センサで検出された加速度と
ジャイロセンサで検出されたヨー角速度とから移動体が
停止状態か否かを判別し、衛星測位部で測定される移動
体の速度情報が消失したか否かを判別し、移動体が停止
したと判別してからの経過時間である停止以降経過時間
を計時し、衛星測位部で測定される移動体の速度情報が
消失したと判別してからの経過時間である消失以降経過
時間を計時することにより、停止以降経過時間と消失以
降経過時間とを比較して信頼度を演算することができる
ので、これから位置演算精度の向上を図ることができる
という有利な効果が得られる。
ジャイロセンサで検出されたヨー角速度とから移動体が
停止状態か否かを判別し、衛星測位部で測定される移動
体の速度情報が消失したか否かを判別し、移動体が停止
したと判別してからの経過時間である停止以降経過時間
を計時し、衛星測位部で測定される移動体の速度情報が
消失したと判別してからの経過時間である消失以降経過
時間を計時することにより、停止以降経過時間と消失以
降経過時間とを比較して信頼度を演算することができる
ので、これから位置演算精度の向上を図ることができる
という有利な効果が得られる。
【００３９】さらに、距離演算部で演算された移動距離
と方位演算部で演算された方位角とから演算される移動
体の演算位置と、衛星測位部で測定された移動体の絶対
位置とのそれぞれに信頼度に応じた重み付けを行うこと
により、演算位置と絶対位置とのそれぞれの信頼度に応
じて位置演算が行われることになるので、更に位置演算
精度の向上を図ることができるという有利な効果が得ら
れる。
と方位演算部で演算された方位角とから演算される移動
体の演算位置と、衛星測位部で測定された移動体の絶対
位置とのそれぞれに信頼度に応じた重み付けを行うこと
により、演算位置と絶対位置とのそれぞれの信頼度に応
じて位置演算が行われることになるので、更に位置演算
精度の向上を図ることができるという有利な効果が得ら
れる。
【図１】本発明の実施の形態１によるナビゲーション装
置を示すブロック図
置を示すブロック図
【図２】図１のナビゲーション装置の動作を示すフロー
チャート
チャート
【図３】従来のナビゲーション装置を示す概略構成図
【図４】従来のナビゲーション装置を示すブロック図
【図５】位置演算の概念図
１ 衛星測位部 ２ 加速度センサ ３ ジャイロセンサ ４ 距離演算部 ５ 方位演算部 ６ 記憶部 ７ 位置演算部 ８ 表示部 ９ 信頼度演算部
Claims (3)
- 【請求項１】複数のＧＰＳ衛星の電波を受信し、移動体
の絶対位置、移動体の速度を測定する衛星測位部と、移
動体の加速度を検出する加速度センサと、移動体のヨー
角速度を検出するジャイロセンサと、前記加速度センサ
で検出した移動体の加速度から所定微小時間における移
動速度および移動距離を演算する距離演算部と、前記ジ
ャイロセンサで検出したヨー角速度から移動体の方位角
を演算する方位演算部と、道路情報等の地図情報を記憶
する記憶部と、前記加速度センサで検出された加速度、
前記ジャイロセンサで検出したヨー角速度および前記衛
星測位部で測定された移動体の速度から前記距離演算部
の信頼度を演算する信頼度演算部と、前記衛星測位部で
測定された移動体の絶対位置、前記距離演算部で演算さ
れた移動距離、前記方位演算部で演算された方位角、前
記信頼度演算部で演算された信頼度および前記記憶部に
記憶された地図情報から移動体の位置を演算する位置演
算部とを有するナビゲーション装置。 - 【請求項２】前記信頼度演算部は、前記加速度センサで
検出された加速度と前記ジャイロセンサで検出されたヨ
ー角速度とから移動体が停止状態か否かを判別し、前記
衛星測位部で測定される移動体の速度情報が消失したか
否かを判別し、移動体が停止したと判別してからの経過
時間である停止以降経過時間を計時し、前記衛星測位部
で測定される移動体の速度情報が消失したと判別してか
らの経過時間である消失以降経過時間を計時し、前記停
止以降経過時間および前記消失以降経過時間に基づいて
信頼度を演算する請求項１に記載のナビゲーション装
置。 - 【請求項３】前記位置演算部は、前記距離演算部で演算
された移動距離と前記方位演算部で演算された方位角と
から演算される移動体の演算位置と、前記衛星測位部で
測定された移動体の絶対位置とのそれぞれに前記信頼度
に応じた重み付けを行う請求項１又は２に記載のナビゲ
ーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31164296A JP3570121B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | ナビゲーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31164296A JP3570121B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | ナビゲーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10153442A true JPH10153442A (ja) | 1998-06-09 |
| JP3570121B2 JP3570121B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=18019738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31164296A Expired - Fee Related JP3570121B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | ナビゲーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3570121B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001035115A1 (fr) * | 1999-11-05 | 2001-05-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Station mobile et technique d'estimation de position |
| WO2008062692A1 (fr) * | 2006-11-20 | 2008-05-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Appareil de géolocalisation |
| WO2011067039A1 (de) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Bewegungsmonitor sowie verwendung |
| JP2011174759A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 位置算出装置、方法及びプログラム |
| WO2013146457A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 日本電気株式会社 | 位置検出システム、方法及びプログラム |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP31164296A patent/JP3570121B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001035115A1 (fr) * | 1999-11-05 | 2001-05-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Station mobile et technique d'estimation de position |
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| JP2008128793A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Toyota Motor Corp | 移動体位置測位装置 |
| JP4561732B2 (ja) * | 2006-11-20 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | 移動体位置測位装置 |
| US8035554B2 (en) | 2006-11-20 | 2011-10-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for measuring a position of a mobile station |
| WO2011067039A1 (de) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Bewegungsmonitor sowie verwendung |
| DE102009047474A1 (de) | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Robert Bosch Gmbh | Bewegungsmonitor sowie Verwendung |
| JP2011174759A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 位置算出装置、方法及びプログラム |
| WO2013146457A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | 日本電気株式会社 | 位置検出システム、方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3570121B2 (ja) | 2004-09-29 |
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