JPH10170289A - 位置算出装置 - Google Patents
位置算出装置Info
- Publication number
- JPH10170289A JPH10170289A JP8325480A JP32548096A JPH10170289A JP H10170289 A JPH10170289 A JP H10170289A JP 8325480 A JP8325480 A JP 8325480A JP 32548096 A JP32548096 A JP 32548096A JP H10170289 A JPH10170289 A JP H10170289A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- calculating
- average speed
- average
- calculated
- Prior art date
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- Navigation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＧＰＳ衛星からの電波信号が受信不能である
場合にも、演算速度に対する異常判定を継続して可能に
するとともに、移動体の速度及び位置を精度よく算出す
る。 【解決手段】 慣性航法センサ11は、加速度センサ及び
ジャイロセンサにより移動体の加速度及び角速度を検出
し、ＧＰＳ受信機１は、ＧＰＳ衛星からの電波信号によ
り移動体の絶対位置を算出する。航法計算手段12は、Ｇ
ＰＳ衛星からの電波信号の受信時には、ＧＰＳ受信機１
及び慣性航法センサ11からのデータを利用して移動体の
速度及び位置を演算し、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非
受信時には、慣性航法センサ11からのデータを利用して
移動体の速度及び位置を演算し、速度異常判定手段14に
より演算された速度が異常であると判定された場合に
は、受信時平均速度計算手段13により計算された平均速
度に基づいて移動体の速度及び位置を再演算する。
場合にも、演算速度に対する異常判定を継続して可能に
するとともに、移動体の速度及び位置を精度よく算出す
る。 【解決手段】 慣性航法センサ11は、加速度センサ及び
ジャイロセンサにより移動体の加速度及び角速度を検出
し、ＧＰＳ受信機１は、ＧＰＳ衛星からの電波信号によ
り移動体の絶対位置を算出する。航法計算手段12は、Ｇ
ＰＳ衛星からの電波信号の受信時には、ＧＰＳ受信機１
及び慣性航法センサ11からのデータを利用して移動体の
速度及び位置を演算し、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非
受信時には、慣性航法センサ11からのデータを利用して
移動体の速度及び位置を演算し、速度異常判定手段14に
より演算された速度が異常であると判定された場合に
は、受信時平均速度計算手段13により計算された平均速
度に基づいて移動体の速度及び位置を再演算する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の移動体
に搭載され、その移動体の現在における位置及び速度な
どを算出する位置算出装置に関し、カーナビゲーション
システム等に利用されるものである。
に搭載され、その移動体の現在における位置及び速度な
どを算出する位置算出装置に関し、カーナビゲーション
システム等に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】車両等に搭載される従来の位置算出装置
としては、例えば、特開平7-134040号公報に記載されて
いるようなものがある。図３は、特開平7-134040号公報
に記載されているものと同様な構成を有する位置算出装
置の概略構成を示すブロック図であり、１はＧＰＳ(Glo
bal Postioning System)におけるユーザ側の受信機(以
下、ＧＰＳ受信機という)、２は航法計算手段、３は平
均速度計算手段、４は速度異常判定手段である。
としては、例えば、特開平7-134040号公報に記載されて
いるようなものがある。図３は、特開平7-134040号公報
に記載されているものと同様な構成を有する位置算出装
置の概略構成を示すブロック図であり、１はＧＰＳ(Glo
bal Postioning System)におけるユーザ側の受信機(以
下、ＧＰＳ受信機という)、２は航法計算手段、３は平
均速度計算手段、４は速度異常判定手段である。
【０００３】次に、以上のように構成された従来の位置
算出装置について、その動作を説明する。ＧＰＳ受信機
１は、ＧＰＳにおいて所定の軌道上に存在する複数の人
工衛星(以下、ＧＰＳ衛星という)から送信される電波信
号(以下、ＧＰＳ信号という)を受信し、このＧＰＳ信号
を用いて定期的に移動体の絶対位置を算出するととも
に、この絶対位置に基づいて移動体の速度、絶対方位な
どを算出する。このため、ＧＰＳ受信機１は、ＧＰＳ信
号を受信できない状態では移動体の速度，絶対方位及び
絶対位置の何れも算出することができなくなる。
算出装置について、その動作を説明する。ＧＰＳ受信機
１は、ＧＰＳにおいて所定の軌道上に存在する複数の人
工衛星(以下、ＧＰＳ衛星という)から送信される電波信
号(以下、ＧＰＳ信号という)を受信し、このＧＰＳ信号
を用いて定期的に移動体の絶対位置を算出するととも
に、この絶対位置に基づいて移動体の速度、絶対方位な
どを算出する。このため、ＧＰＳ受信機１は、ＧＰＳ信
号を受信できない状態では移動体の速度，絶対方位及び
絶対位置の何れも算出することができなくなる。
【０００４】航法計算手段２は、ＧＰＳ受信機１により
算出された移動体のベクトルとしての速度(以下、速度
ベクトルという)，絶対方位及び絶対位置を用いて装置
外部に出力する移動体の速度及び現在位置を算出する。
ここで、航法計算手段２は、地図データが得られる場合
には、算出した移動体の現在位置等を地図データに重ね
合わせるマップマッチング処理を行うこともある。この
場合には、例えば、装置外部に出力する移動体の速度
は、道路に沿って移動する車両の時速として出力され、
現在位置は、地図上での位置又は地名等として出力され
る。また、平均速度計算手段３は、ＧＰＳ信号の受信時
において航法計算手段２により移動体の位置が新たに算
出される毎に、前回の位置と今回の位置及び、これらを
算出する周期から速度の平均値(平均速度)を計算する。
算出された移動体のベクトルとしての速度(以下、速度
ベクトルという)，絶対方位及び絶対位置を用いて装置
外部に出力する移動体の速度及び現在位置を算出する。
ここで、航法計算手段２は、地図データが得られる場合
には、算出した移動体の現在位置等を地図データに重ね
合わせるマップマッチング処理を行うこともある。この
場合には、例えば、装置外部に出力する移動体の速度
は、道路に沿って移動する車両の時速として出力され、
現在位置は、地図上での位置又は地名等として出力され
る。また、平均速度計算手段３は、ＧＰＳ信号の受信時
において航法計算手段２により移動体の位置が新たに算
出される毎に、前回の位置と今回の位置及び、これらを
算出する周期から速度の平均値(平均速度)を計算する。
【０００５】速度異常判定手段４は、平均速度計算手段
３により計算された平均速度が車両等の移動体の運動特
性から考えられる許容範囲内にあるか否かを判定し、前
記平均速度が許容範囲内にないと判定された場合には、
その平均速度が異常であると判断する。航法計算手段２
は、速度異常判定手段４により平均速度が異常であると
判断された場合には、移動体の位置を算出するための速
度及び装置外部に出力する速度を前回算出された平均速
度とするとともに、この前回の平均速度及び前回までの
位置に基づいて現在の位置を推定し、これらの速度及び
位置を出力する。
３により計算された平均速度が車両等の移動体の運動特
性から考えられる許容範囲内にあるか否かを判定し、前
記平均速度が許容範囲内にないと判定された場合には、
その平均速度が異常であると判断する。航法計算手段２
は、速度異常判定手段４により平均速度が異常であると
判断された場合には、移動体の位置を算出するための速
度及び装置外部に出力する速度を前回算出された平均速
度とするとともに、この前回の平均速度及び前回までの
位置に基づいて現在の位置を推定し、これらの速度及び
位置を出力する。
【０００６】以上説明したように、従来の位置算出装置
では、移動体の平均速度が許容範囲内にないときは異常
であると判断し、装置外部に出力する速度及び位置を前
回の平均速度及び、この平均速度に基づいて推定された
位置とすることにより、正常な平均速度が得られなかっ
た場合でも、速度及び位置の誤差をそれぞれ小さくする
ことができる。
では、移動体の平均速度が許容範囲内にないときは異常
であると判断し、装置外部に出力する速度及び位置を前
回の平均速度及び、この平均速度に基づいて推定された
位置とすることにより、正常な平均速度が得られなかっ
た場合でも、速度及び位置の誤差をそれぞれ小さくする
ことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の位置算出装置では、ＧＰＳ信号を連続して受信でき
ない非受信時には、移動体の絶対位置等を算出できない
ことから、速度に対する異常判定が可能になるのはＧＰ
Ｓ衛星からの電波信号が受信可能な受信時に限定されて
しまう。さらに、現時点の速度が１周期前に算出された
速度と著しく異なる場合には、航法計算手段が出力する
速度及び位置の誤差が大きくなるという問題が生じる。
来の位置算出装置では、ＧＰＳ信号を連続して受信でき
ない非受信時には、移動体の絶対位置等を算出できない
ことから、速度に対する異常判定が可能になるのはＧＰ
Ｓ衛星からの電波信号が受信可能な受信時に限定されて
しまう。さらに、現時点の速度が１周期前に算出された
速度と著しく異なる場合には、航法計算手段が出力する
速度及び位置の誤差が大きくなるという問題が生じる。
【０００８】本発明の目的は、上記課題を解決するた
め、ＧＰＳ衛星からの電波信号が受信不能である場合に
も、演算速度に対する異常判定が継続して可能になると
ともに、移動体の速度及び位置が精度よく算出される位
置算出装置を提供することにある。
め、ＧＰＳ衛星からの電波信号が受信不能である場合に
も、演算速度に対する異常判定が継続して可能になると
ともに、移動体の速度及び位置が精度よく算出される位
置算出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の請求項１記載の位置算出装置は、加速度セ
ンサ及びジャイロセンサをそれぞれ有し、少なくとも移
動体の加速度及び角速度を検出する慣性航法センサと、
ＧＰＳ衛星からの電波信号を受信し、少なくとも移動体
の絶対位置を算出するＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ衛星から
の電波信号の受信時には、前記ＧＰＳ受信機及び前記慣
性航法センサを利用して移動体の速度及び位置を演算
し、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時には、前記慣
性航法センサを利用して移動体の速度及び位置を演算す
る航法計算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の受信時
における移動体の平均速度を計算する受信時平均速度計
算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時に、前
記航法計算手段により演算された速度が異常であるか否
かを判定する速度異常判定手段とを備え、前記航法計算
手段が、前記速度異常判定手段により前記速度が異常で
あると判定された場合には、前記受信時平均速度計算手
段により計算された平均速度に基づいて移動体の速度及
び位置を再演算することを特徴とする。
め、本発明の請求項１記載の位置算出装置は、加速度セ
ンサ及びジャイロセンサをそれぞれ有し、少なくとも移
動体の加速度及び角速度を検出する慣性航法センサと、
ＧＰＳ衛星からの電波信号を受信し、少なくとも移動体
の絶対位置を算出するＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ衛星から
の電波信号の受信時には、前記ＧＰＳ受信機及び前記慣
性航法センサを利用して移動体の速度及び位置を演算
し、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時には、前記慣
性航法センサを利用して移動体の速度及び位置を演算す
る航法計算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の受信時
における移動体の平均速度を計算する受信時平均速度計
算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時に、前
記航法計算手段により演算された速度が異常であるか否
かを判定する速度異常判定手段とを備え、前記航法計算
手段が、前記速度異常判定手段により前記速度が異常で
あると判定された場合には、前記受信時平均速度計算手
段により計算された平均速度に基づいて移動体の速度及
び位置を再演算することを特徴とする。
【００１０】そして、請求項１記載の位置算出装置によ
れば、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時にも、慣性
航法センサからのデータにより演算された速度に対する
異常判定が可能になり、この際、速度異常判定手段によ
って速度が異常であると判定された場合には、受信時平
均速度計算手段によって計算された平均速度に基づいて
移動体の速度及び位置を再演算することにより、ＧＰＳ
信号の非受信時でも、移動体の実速度との解離が少ない
速度を継続して得ることができるとともに、移動体の現
在位置を精度よく推定することができる。
れば、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時にも、慣性
航法センサからのデータにより演算された速度に対する
異常判定が可能になり、この際、速度異常判定手段によ
って速度が異常であると判定された場合には、受信時平
均速度計算手段によって計算された平均速度に基づいて
移動体の速度及び位置を再演算することにより、ＧＰＳ
信号の非受信時でも、移動体の実速度との解離が少ない
速度を継続して得ることができるとともに、移動体の現
在位置を精度よく推定することができる。
【００１１】また、請求項２記載の位置算出装置は、加
速度センサ及びジャイロセンサをそれぞれ有し、少なく
とも移動体の加速度及び角速度を検出する慣性航法セン
サと、ＧＰＳ衛星からの電波信号を受信し、少なくとも
移動体の絶対位置を算出するＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ衛
星からの電波信号の受信時には、前記ＧＰＳ受信機及び
前記慣性航法センサを利用して移動体の速度及び位置を
演算し、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時には、前
記慣性航法センサを利用して移動体の速度及び位置を演
算する航法計算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の受
信時に、前記航法計算手段により演算された速度に基づ
いて移動体の平均速度を計算する受信時平均速度計算手
段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の受信時及び非受信時
のいずれの時にも、前記航法計算手段により演算された
速度に基づいて移動体の平均速度を計算する平均速度計
算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時に、前
記平均速度計算手段により計算された平均速度と前記受
信時平均速度計算手段により計算された平均速度とを比
較し、航法計算手段により演算された速度が異常である
か否かを判定する速度異常判定手段とを備え、前記航法
計算手段が、前記速度異常判定手段により速度が異常で
あると判定された場合には、前記受信時平均速度計算手
段により計算された平均速度に基づいて移動体の速度及
び位置を再演算することを特徴とする。
速度センサ及びジャイロセンサをそれぞれ有し、少なく
とも移動体の加速度及び角速度を検出する慣性航法セン
サと、ＧＰＳ衛星からの電波信号を受信し、少なくとも
移動体の絶対位置を算出するＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ衛
星からの電波信号の受信時には、前記ＧＰＳ受信機及び
前記慣性航法センサを利用して移動体の速度及び位置を
演算し、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時には、前
記慣性航法センサを利用して移動体の速度及び位置を演
算する航法計算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の受
信時に、前記航法計算手段により演算された速度に基づ
いて移動体の平均速度を計算する受信時平均速度計算手
段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の受信時及び非受信時
のいずれの時にも、前記航法計算手段により演算された
速度に基づいて移動体の平均速度を計算する平均速度計
算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時に、前
記平均速度計算手段により計算された平均速度と前記受
信時平均速度計算手段により計算された平均速度とを比
較し、航法計算手段により演算された速度が異常である
か否かを判定する速度異常判定手段とを備え、前記航法
計算手段が、前記速度異常判定手段により速度が異常で
あると判定された場合には、前記受信時平均速度計算手
段により計算された平均速度に基づいて移動体の速度及
び位置を再演算することを特徴とする。
【００１２】そして、請求項２記載の位置算出装置によ
れば、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時にも、短期
的な速度変動の影響を少なくして、慣性航法センサから
のデータにより演算された速度に対する異常判定を精度
よく実行することが可能になり、この際、速度異常判定
手段によって速度が異常であると判定された場合には、
受信時平均速度計算手段によって計算された平均速度に
基づいて移動体の速度及び位置を再演算することによ
り、ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動体の実速度との解
離が少ない速度を継続して得ることができるとともに、
移動体の現在位置を精度よく推定することができる。
れば、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時にも、短期
的な速度変動の影響を少なくして、慣性航法センサから
のデータにより演算された速度に対する異常判定を精度
よく実行することが可能になり、この際、速度異常判定
手段によって速度が異常であると判定された場合には、
受信時平均速度計算手段によって計算された平均速度に
基づいて移動体の速度及び位置を再演算することによ
り、ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動体の実速度との解
離が少ない速度を継続して得ることができるとともに、
移動体の現在位置を精度よく推定することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１による
位置算出装置の概略構成を示すブロック図であり、図３
に基づいて説明した部材に対応する部材については同一
符号を付して説明を省略する。図１において、11は慣性
航法センサ、12は航法計算手段、13は受信時平均速度計
算手段、14は速度異常判定手段である。
に基づいて説明する。 （実施の形態１）図１は、本発明の実施の形態１による
位置算出装置の概略構成を示すブロック図であり、図３
に基づいて説明した部材に対応する部材については同一
符号を付して説明を省略する。図１において、11は慣性
航法センサ、12は航法計算手段、13は受信時平均速度計
算手段、14は速度異常判定手段である。
【００１４】次に、以上のように構成された位置算出装
置について、その動作を説明する。慣性航法センサ11
は、少なくとも加速度センサ及びジャイロセンサをそれ
ぞれ１つ有し、加速度センサにより移動体の進行方向の
加速度を検出するとともに、ジャイロセンサにより移動
体の進行方位の変化を知るための角速度を検出する。さ
らに、このような慣性航法センサ11には、移動体の加速
度及び角速度に対する検出精度を高くするために、移動
体の姿勢を検出するための加速度センサ又はジャイロセ
ンサが付加されたものもある。
置について、その動作を説明する。慣性航法センサ11
は、少なくとも加速度センサ及びジャイロセンサをそれ
ぞれ１つ有し、加速度センサにより移動体の進行方向の
加速度を検出するとともに、ジャイロセンサにより移動
体の進行方位の変化を知るための角速度を検出する。さ
らに、このような慣性航法センサ11には、移動体の加速
度及び角速度に対する検出精度を高くするために、移動
体の姿勢を検出するための加速度センサ又はジャイロセ
ンサが付加されたものもある。
【００１５】航法計算手段12は、慣性航法センサ11によ
り検出された加速度及び角速度から、移動体の速度ベク
トル，速度，移動距離及び進行方位の角度変化分を所定
の計算方法(以下、これを航法計算という)により算出す
る。これらの速度ベクトル，速度，移動距離及び進行方
位の角度変化分を求める航法計算は基本的には積分計算
であるため、慣性航法センサ11により検出された加速度
又は角速度に誤差が含まれていると、この誤差が経時的
に累積することになる。そこで、航法計算手段12は、移
動体の静止時に加速度，速度，表示速度，移動距離及び
進行方位の角度変化分等を補正(イニシャルアライメン
ト)し、またＧＰＳ信号の受信可能時には、ＧＰＳ受信
機１により算出された速度ベクトル，絶対位置及び絶対
方位を用いて移動体の速度，移動距離及び進行方位の角
度変化分を補正する。ここで、航法計算手段12は、地図
データが得られる場合には、算出した移動体の現在位置
等を地図データに重ね合わせるマップマッチング処理を
行うこともある。この場合には、例えば、装置外部に出
力する移動体の速度は、道路に沿って移動する車両の時
速として出力され、現在位置は、地図上での位置又は地
名等として出力される。
り検出された加速度及び角速度から、移動体の速度ベク
トル，速度，移動距離及び進行方位の角度変化分を所定
の計算方法(以下、これを航法計算という)により算出す
る。これらの速度ベクトル，速度，移動距離及び進行方
位の角度変化分を求める航法計算は基本的には積分計算
であるため、慣性航法センサ11により検出された加速度
又は角速度に誤差が含まれていると、この誤差が経時的
に累積することになる。そこで、航法計算手段12は、移
動体の静止時に加速度，速度，表示速度，移動距離及び
進行方位の角度変化分等を補正(イニシャルアライメン
ト)し、またＧＰＳ信号の受信可能時には、ＧＰＳ受信
機１により算出された速度ベクトル，絶対位置及び絶対
方位を用いて移動体の速度，移動距離及び進行方位の角
度変化分を補正する。ここで、航法計算手段12は、地図
データが得られる場合には、算出した移動体の現在位置
等を地図データに重ね合わせるマップマッチング処理を
行うこともある。この場合には、例えば、装置外部に出
力する移動体の速度は、道路に沿って移動する車両の時
速として出力され、現在位置は、地図上での位置又は地
名等として出力される。
【００１６】一方、受信時平均速度計算手段13は、ＧＰ
Ｓ信号の受信時に航法計算手段12により演算された移動
体の速度の平均値(平均速度ＡV1)を計算する。この平均
速度ＡV1は、現在の時刻に近い新しい速度データほど重
みが大きくなるような重みつきの平均計算などによって
求める。また、航法計算手段12は、ＧＰＳ信号の非受信
時には前回に演算した平均速度ＡV1を現在の平均速度Ａ
V1として維持する。尚、受信時平均速度計算手段13は、
ＧＰＳ受信機１により検出されたドップラシフト周波数
に基づいて平均速度ＡV1を計算するものとしてもよい。
Ｓ信号の受信時に航法計算手段12により演算された移動
体の速度の平均値(平均速度ＡV1)を計算する。この平均
速度ＡV1は、現在の時刻に近い新しい速度データほど重
みが大きくなるような重みつきの平均計算などによって
求める。また、航法計算手段12は、ＧＰＳ信号の非受信
時には前回に演算した平均速度ＡV1を現在の平均速度Ａ
V1として維持する。尚、受信時平均速度計算手段13は、
ＧＰＳ受信機１により検出されたドップラシフト周波数
に基づいて平均速度ＡV1を計算するものとしてもよい。
【００１７】速度異常判定手段14は、ＧＰＳ信号の非受
信時には、受信時平均速度計算手段13により計算された
平均速度ＡV1を用いて航法計算により演算された速度の
異常を判定する。具体的には、移動体の速度が、“(平
均速度ＡV1)−Ｖ1”により算出される下限値ＶL1と、
“(平均速度ＡV1)＋Ｖ2”により算出される上限値ＶH1
との範囲内で分布していると見込めたとすると、速度異
常判定手段14は、航法計算により演算された速度が下限
値ＶL1乃至上限値ＶH1の範囲内にない場合には、何らか
の原因により航法計算により算出された速度が異常であ
ると判定する。なお、Ｖ1，Ｖ2は予め設定されている値
であり、これらのＶ1，Ｖ2の値としては、例えば、メモ
リ部(図示省略)に格納されたデータテーブルから平均速
度ＡV1の値に応じたものを検索し、複数のＶ1，Ｖ2の組
合せから最適なものを選択するようにしてもよい。
信時には、受信時平均速度計算手段13により計算された
平均速度ＡV1を用いて航法計算により演算された速度の
異常を判定する。具体的には、移動体の速度が、“(平
均速度ＡV1)−Ｖ1”により算出される下限値ＶL1と、
“(平均速度ＡV1)＋Ｖ2”により算出される上限値ＶH1
との範囲内で分布していると見込めたとすると、速度異
常判定手段14は、航法計算により演算された速度が下限
値ＶL1乃至上限値ＶH1の範囲内にない場合には、何らか
の原因により航法計算により算出された速度が異常であ
ると判定する。なお、Ｖ1，Ｖ2は予め設定されている値
であり、これらのＶ1，Ｖ2の値としては、例えば、メモ
リ部(図示省略)に格納されたデータテーブルから平均速
度ＡV1の値に応じたものを検索し、複数のＶ1，Ｖ2の組
合せから最適なものを選択するようにしてもよい。
【００１８】航法計算手段12は、速度異常判定手段14に
より航法計算による表示速度が異常であると判定された
ときには、位置計算に用いる速度，装置外部に出力する
速度及び位置を、受信時平均速度計算手段13からの平均
速度ＡV1に基づいて再演算する。また、航法計算手段12
は、速度を、この速度が上限値ＶH1より大きい場合には
上限値ＶH1とし、速度が下限値ＶL1より小さい場合には
下限値ＶL1とし、このようにして設定された速度に基づ
いて位置等を再演算してもよい。この後、航法計算手段
12は、再びＧＰＳ信号が受信可能な状態に復帰するか、
又は移動体が静止することにより速度，加速度等の誤差
が補正されたときには、速度異常を解除して通常の速度
演算を再開する。
より航法計算による表示速度が異常であると判定された
ときには、位置計算に用いる速度，装置外部に出力する
速度及び位置を、受信時平均速度計算手段13からの平均
速度ＡV1に基づいて再演算する。また、航法計算手段12
は、速度を、この速度が上限値ＶH1より大きい場合には
上限値ＶH1とし、速度が下限値ＶL1より小さい場合には
下限値ＶL1とし、このようにして設定された速度に基づ
いて位置等を再演算してもよい。この後、航法計算手段
12は、再びＧＰＳ信号が受信可能な状態に復帰するか、
又は移動体が静止することにより速度，加速度等の誤差
が補正されたときには、速度異常を解除して通常の速度
演算を再開する。
【００１９】以上説明したように、本実施形態の位置算
出装置によれば、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の非受信
時にも、慣性航法センサ11からのデータにより演算され
た速度に対する異常判定が可能になり、この際、速度異
常判定手段14によって速度が異常であると判定された場
合には、受信時平均速度計算手段13によって計算された
平均速度ＡV1に基づいて移動体の速度及び位置を再演算
することにより、ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動体の
実速度との解離が少ない速度を継続して得ることができ
るとともに、移動体の現在位置を精度よく推定すること
ができる。
出装置によれば、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号の非受信
時にも、慣性航法センサ11からのデータにより演算され
た速度に対する異常判定が可能になり、この際、速度異
常判定手段14によって速度が異常であると判定された場
合には、受信時平均速度計算手段13によって計算された
平均速度ＡV1に基づいて移動体の速度及び位置を再演算
することにより、ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動体の
実速度との解離が少ない速度を継続して得ることができ
るとともに、移動体の現在位置を精度よく推定すること
ができる。
【００２０】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２による位置算出装置の概略構成を示すブロック図で
あり、図１及び図３に基づいて説明した部材に対応する
部材については同一符号を付して説明を省略する。21は
平均速度計算手段、22は速度異常判定手段であり、実施
の形態２の位置算出装置が、実施の形態１の位置算出装
置と構成上異なる点は、平均速度計算手段21を追加する
とともに、速度異常判定手段14に代えて速度異常判定手
段24を設けた点である。
態２による位置算出装置の概略構成を示すブロック図で
あり、図１及び図３に基づいて説明した部材に対応する
部材については同一符号を付して説明を省略する。21は
平均速度計算手段、22は速度異常判定手段であり、実施
の形態２の位置算出装置が、実施の形態１の位置算出装
置と構成上異なる点は、平均速度計算手段21を追加する
とともに、速度異常判定手段14に代えて速度異常判定手
段24を設けた点である。
【００２１】次に、本実施形態の位置算出装置の動作を
説明する。平均速度計算手段21は、ＧＰＳ信号の受信時
及び非受信時に関わらず航法計算手段12が航法計算によ
り算出する移動体の速度に基づいて表示速度の平均値
(平均速度ＡV2)を計算する。この平均速度ＡV2は、受信
時平均速度計算手段13と同様に、現在の時刻に近い新し
い速度データほど重みが大きくなるような重みつきの平
均計算などによって求める。
説明する。平均速度計算手段21は、ＧＰＳ信号の受信時
及び非受信時に関わらず航法計算手段12が航法計算によ
り算出する移動体の速度に基づいて表示速度の平均値
(平均速度ＡV2)を計算する。この平均速度ＡV2は、受信
時平均速度計算手段13と同様に、現在の時刻に近い新し
い速度データほど重みが大きくなるような重みつきの平
均計算などによって求める。
【００２２】速度異常判定手段22は、ＧＰＳ信号の非受
信時には平均速度計算手段21により計算された平均速度
ＡV2と受信時平均速度計算手段13により計算された平均
速度ＡV1とを用いて、航法計算による速度が異常である
か否かを判定する。具体的には、平均速度ＡV2が、
“(平均速度ＡV1)−Ｖ3”により算出される下限値ＶL2
と、“(平均速度ＡV1)＋Ｖ4”により算出される上限値
ＶH2との範囲内で分布していると見込めたとすると、速
度異常判定手段22は、平均速度ＡV2が、下限値ＶL1乃至
上限値ＶH1の範囲内にない場合には、何らかの原因によ
り航法計算による速度が異常であると判定する。なお、
Ｖ3，Ｖ4は予め設定されている値であり、これらの
Ｖ3，Ｖ4の値としては、例えば、メモリ部(図示省略)に
格納されたデータテーブルから平均速度ＡV1の値に応じ
たものを検索し、複数のＶ3，Ｖ4の組合せから最適なも
のを選択するようにしてもよい。ここでは、速度自体で
はなく平均速度ＡV2を平均速度ＡV1と比較し、航法計算
による速度が正常か否かを判定することから、判定用の
Ｖ3，Ｖ4は、一般的に、航法計算による速度を判定する
際に用いられる判定定数Ｖ1，Ｖ2とは異なる値になる。
信時には平均速度計算手段21により計算された平均速度
ＡV2と受信時平均速度計算手段13により計算された平均
速度ＡV1とを用いて、航法計算による速度が異常である
か否かを判定する。具体的には、平均速度ＡV2が、
“(平均速度ＡV1)−Ｖ3”により算出される下限値ＶL2
と、“(平均速度ＡV1)＋Ｖ4”により算出される上限値
ＶH2との範囲内で分布していると見込めたとすると、速
度異常判定手段22は、平均速度ＡV2が、下限値ＶL1乃至
上限値ＶH1の範囲内にない場合には、何らかの原因によ
り航法計算による速度が異常であると判定する。なお、
Ｖ3，Ｖ4は予め設定されている値であり、これらの
Ｖ3，Ｖ4の値としては、例えば、メモリ部(図示省略)に
格納されたデータテーブルから平均速度ＡV1の値に応じ
たものを検索し、複数のＶ3，Ｖ4の組合せから最適なも
のを選択するようにしてもよい。ここでは、速度自体で
はなく平均速度ＡV2を平均速度ＡV1と比較し、航法計算
による速度が正常か否かを判定することから、判定用の
Ｖ3，Ｖ4は、一般的に、航法計算による速度を判定する
際に用いられる判定定数Ｖ1，Ｖ2とは異なる値になる。
【００２３】航法計算手段12は、速度異常判定手段24に
より航法計算による速度が異常であると判定された場合
には、位置計算に用いる移動体の速度，外部に出力する
速度及び位置を、受信時平均速度計算手段13により算出
された平均速度ＡV1に基づいて再演算する。また、航法
計算手段12は、航法計算による速度を、この速度が上限
値ＶH4より大きい場合には上限値ＶH4とし、表示速度が
下限値ＶL3より小さい場合には下限値ＶL3とし、このよ
うにして設定された速度に基づいて位置計算に用いる移
動体の速度，外部に出力する速度及び位置を算出しても
よい。この後、航法計算手段12は、再びＧＰＳ信号が受
信可能な状態に復帰するか、又は移動体が静止すること
により速度，加速度等の誤差が補正されたときには、速
度異常を解除して通常の速度演算を再開する。
より航法計算による速度が異常であると判定された場合
には、位置計算に用いる移動体の速度，外部に出力する
速度及び位置を、受信時平均速度計算手段13により算出
された平均速度ＡV1に基づいて再演算する。また、航法
計算手段12は、航法計算による速度を、この速度が上限
値ＶH4より大きい場合には上限値ＶH4とし、表示速度が
下限値ＶL3より小さい場合には下限値ＶL3とし、このよ
うにして設定された速度に基づいて位置計算に用いる移
動体の速度，外部に出力する速度及び位置を算出しても
よい。この後、航法計算手段12は、再びＧＰＳ信号が受
信可能な状態に復帰するか、又は移動体が静止すること
により速度，加速度等の誤差が補正されたときには、速
度異常を解除して通常の速度演算を再開する。
【００２４】以上説明したように、本実施形態の位置算
出装置によれば、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時
にも、平均速度ＡV1及び平均速度ＡV2を用いることによ
り、短期的な速度変動の影響を少なくして、慣性航法セ
ンサ11からのデータにより演算された速度に対する異常
判定を精度よく実行することが可能になり、この際、速
度異常判定手段22によって速度が異常であると判定され
た場合には、受信時平均速度計算手段13によって計算さ
れた平均速度ＡV1に基づいて移動体の速度及び位置を再
演算することにより、ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動
体の実速度との解離が少ない速度を継続して得ることが
できるとともに、移動体の現在位置を精度よく推定する
ことができる。
出装置によれば、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時
にも、平均速度ＡV1及び平均速度ＡV2を用いることによ
り、短期的な速度変動の影響を少なくして、慣性航法セ
ンサ11からのデータにより演算された速度に対する異常
判定を精度よく実行することが可能になり、この際、速
度異常判定手段22によって速度が異常であると判定され
た場合には、受信時平均速度計算手段13によって計算さ
れた平均速度ＡV1に基づいて移動体の速度及び位置を再
演算することにより、ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動
体の実速度との解離が少ない速度を継続して得ることが
できるとともに、移動体の現在位置を精度よく推定する
ことができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の位置算出装置によれば、ＧＰＳ衛星からの電波信
号の非受信時にも、慣性航法センサからのデータにより
演算された速度に対する異常判定が可能になり、この
際、速度異常判定手段によって速度が異常であると判定
された場合には、受信時平均速度計算手段によって計算
された平均速度に基づいて移動体の速度及び位置を再演
算することにより、ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動体
の実速度との解離が少ない速度を継続して得ることがで
きるとともに、移動体の現在位置を精度よく推定するこ
とができるので、外部に出力される移動体の速度及び位
置の誤差を、常に小さくすることができる。
記載の位置算出装置によれば、ＧＰＳ衛星からの電波信
号の非受信時にも、慣性航法センサからのデータにより
演算された速度に対する異常判定が可能になり、この
際、速度異常判定手段によって速度が異常であると判定
された場合には、受信時平均速度計算手段によって計算
された平均速度に基づいて移動体の速度及び位置を再演
算することにより、ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動体
の実速度との解離が少ない速度を継続して得ることがで
きるとともに、移動体の現在位置を精度よく推定するこ
とができるので、外部に出力される移動体の速度及び位
置の誤差を、常に小さくすることができる。
【００２６】また、請求項２記載の位置算出装置によれ
ば、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時にも、短期的
な速度変動の影響を少なくして、慣性航法センサからの
データにより演算された速度に対する異常判定を精度よ
く実行することが可能になり、この際、速度異常判定手
段によって速度が異常であると判定された場合には、受
信時平均速度計算手段によって計算された平均速度に基
づいて移動体の速度及び位置を再演算することにより、
ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動体の実速度との解離が
少ない速度を継続して得ることができるとともに、移動
体の現在位置を精度よく推定することができるので、外
部に出力される移動体の速度及び位置の誤差を、常に小
さくすることができる。
ば、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時にも、短期的
な速度変動の影響を少なくして、慣性航法センサからの
データにより演算された速度に対する異常判定を精度よ
く実行することが可能になり、この際、速度異常判定手
段によって速度が異常であると判定された場合には、受
信時平均速度計算手段によって計算された平均速度に基
づいて移動体の速度及び位置を再演算することにより、
ＧＰＳ信号の非受信時でも、移動体の実速度との解離が
少ない速度を継続して得ることができるとともに、移動
体の現在位置を精度よく推定することができるので、外
部に出力される移動体の速度及び位置の誤差を、常に小
さくすることができる。
【図１】本発明の実施の形態１による位置算出装置の概
略構成を示すブロック図である。
略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態２による位置算出装置の概
略構成を示すブロック図である。
略構成を示すブロック図である。
【図３】従来の位置算出装置の概略構成を示すブロック
図である。
図である。
１…ＧＰＳ受信機、 11…慣性航法センサ、 12…航法
計算手段、 13…受信時平均速度計算手段、 14，22…
速度異常判定手段、 21…平均速度計算手段。
計算手段、 13…受信時平均速度計算手段、 14，22…
速度異常判定手段、 21…平均速度計算手段。
Claims (2)
- 【請求項１】 加速度センサ及びジャイロセンサをそれ
ぞれ有し、少なくとも移動体の加速度及び角速度を検出
する慣性航法センサと、ＧＰＳ(Global Postioning Sys
tem)衛星からの電波信号を受信し、少なくとも移動体の
絶対位置を算出するＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ衛星からの
電波信号の受信時には、前記ＧＰＳ受信機及び前記慣性
航法センサを利用して移動体の速度及び位置を演算し、
ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時には、前記慣性航
法センサを利用して移動体の速度及び位置を演算する航
法計算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の受信時にお
ける移動体の平均速度を計算する受信時平均速度計算手
段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時に、前記航
法計算手段により演算された速度が異常であるか否かを
判定する速度異常判定手段とを備え、 前記航法計算手段が、前記速度異常判定手段により前記
速度が異常であると判定された場合には、前記受信時平
均速度計算手段により計算された平均速度に基づいて移
動体の速度及び位置を再演算することを特徴とする位置
算出装置。 - 【請求項２】 加速度センサ及びジャイロセンサをそれ
ぞれ有し、少なくとも移動体の加速度及び角速度を検出
する慣性航法センサと、ＧＰＳ(Global Postioning Sys
tem)衛星からの電波信号を受信し、少なくとも移動体の
絶対位置を算出するＧＰＳ受信機と、ＧＰＳ衛星からの
電波信号の受信時には、前記ＧＰＳ受信機及び前記慣性
航法センサを利用して移動体の速度及び位置を演算し、
ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時には、前記慣性航
法センサを利用して移動体の速度及び位置を演算する航
法計算手段と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の受信時に、
前記航法計算手段により演算された速度に基づいて移動
体の平均速度を計算する受信時平均速度計算手段と、Ｇ
ＰＳ衛星からの電波信号の受信時及び非受信時のいずれ
の時にも、前記航法計算手段により演算された速度に基
づいて移動体の平均速度を計算する平均速度計算手段
と、ＧＰＳ衛星からの電波信号の非受信時に、前記平均
速度計算手段により計算された平均速度と前記受信時平
均速度計算手段により計算された平均速度とを比較し、
前記航法計算手段により演算された速度が異常であるか
否かを判定する速度異常判定手段とを備え、 前記航法計算手段が、前記速度異常判定手段により速度
が異常であると判定された場合には、前記受信時平均速
度計算手段により計算された平均速度に基づいて移動体
の速度及び位置を再演算することを特徴とする位置算出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32548096A JP3731686B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 位置算出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32548096A JP3731686B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 位置算出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170289A true JPH10170289A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3731686B2 JP3731686B2 (ja) | 2006-01-05 |
Family
ID=18177355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32548096A Expired - Fee Related JP3731686B2 (ja) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | 位置算出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3731686B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000067207A1 (fr) * | 1999-04-28 | 2000-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Systeme comptable |
| JP2007020074A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Ntt Docomo Inc | 移動無線局及びその通信パラメータ制御方法 |
| US8145419B2 (en) | 2005-11-18 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Mobile object position estimation apparatus and method |
| JP6294542B1 (ja) * | 2017-06-15 | 2018-03-14 | ヤフー株式会社 | 推定装置、推定方法及び推定プログラム |
| JP2019002901A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-01-10 | ヤフー株式会社 | 推定装置、推定方法及び推定プログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07134040A (ja) * | 1993-11-11 | 1995-05-23 | Alpine Electron Inc | 衛星航法による移動体の運動検出方法 |
| JPH08304092A (ja) * | 1995-05-11 | 1996-11-22 | Nosakubutsu Seiiku Kanri Syst Kenkyusho:Kk | 移動体の位置検出方法と装置 |
-
1996
- 1996-12-05 JP JP32548096A patent/JP3731686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07134040A (ja) * | 1993-11-11 | 1995-05-23 | Alpine Electron Inc | 衛星航法による移動体の運動検出方法 |
| JPH08304092A (ja) * | 1995-05-11 | 1996-11-22 | Nosakubutsu Seiiku Kanri Syst Kenkyusho:Kk | 移動体の位置検出方法と装置 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000067207A1 (fr) * | 1999-04-28 | 2000-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Systeme comptable |
| EP1197924A1 (en) * | 1999-04-28 | 2002-04-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Accounting system |
| EP1197924A4 (en) * | 1999-04-28 | 2002-06-12 | Toyota Motor Co Ltd | ACCOUNTING SYSTEM |
| US6845362B2 (en) | 1999-04-28 | 2005-01-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Charging system which carries out data processing for fee payment |
| JP2007020074A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Ntt Docomo Inc | 移動無線局及びその通信パラメータ制御方法 |
| US8145419B2 (en) | 2005-11-18 | 2012-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Mobile object position estimation apparatus and method |
| JP6294542B1 (ja) * | 2017-06-15 | 2018-03-14 | ヤフー株式会社 | 推定装置、推定方法及び推定プログラム |
| JP2019002792A (ja) * | 2017-06-15 | 2019-01-10 | ヤフー株式会社 | 推定装置、推定方法及び推定プログラム |
| JP2019002901A (ja) * | 2017-11-02 | 2019-01-10 | ヤフー株式会社 | 推定装置、推定方法及び推定プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3731686B2 (ja) | 2006-01-05 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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