JPH102746A - ナビゲーション装置 - Google Patents
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- JPH102746A JPH102746A JP8153943A JP15394396A JPH102746A JP H102746 A JPH102746 A JP H102746A JP 8153943 A JP8153943 A JP 8153943A JP 15394396 A JP15394396 A JP 15394396A JP H102746 A JPH102746 A JP H102746A
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
- G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
- G01S19/49—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system whereby the further system is an inertial position system, e.g. loosely-coupled
-
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
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- G01S19/52—Determining velocity
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加速度検出手段の出力データから車両の移動
距離を算出するナビゲーション装置において、車両の移
動距離を算出する際、累積する誤差の増大を防ぐことの
できるナビゲーション装置を提供すること。 【解決手段】 車両の加速度を検出する加速度センサ１
と、加速度センサ１で検出された加速度から車両の第１
の速度を求める速度算出手段２１と、人工衛星からの電
波を受信して車両の第２の速度を求めるＧＰＳ受信機３
と、第１の速度を第２の速度で補正する速度補正手段８
と、速度補正手段８で補正された速度から車両の移動距
離を求める移動距離算出手段２０とを備えるナビゲーシ
ョン装置であって、ＧＰＳ受信機３から第２の速度が得
られないとき、第１の速度に対して速度制限値を設定
し、第１の速度が速度制限値を越えないように制御する
速度制限手段２２を備える。
距離を算出するナビゲーション装置において、車両の移
動距離を算出する際、累積する誤差の増大を防ぐことの
できるナビゲーション装置を提供すること。 【解決手段】 車両の加速度を検出する加速度センサ１
と、加速度センサ１で検出された加速度から車両の第１
の速度を求める速度算出手段２１と、人工衛星からの電
波を受信して車両の第２の速度を求めるＧＰＳ受信機３
と、第１の速度を第２の速度で補正する速度補正手段８
と、速度補正手段８で補正された速度から車両の移動距
離を求める移動距離算出手段２０とを備えるナビゲーシ
ョン装置であって、ＧＰＳ受信機３から第２の速度が得
られないとき、第１の速度に対して速度制限値を設定
し、第１の速度が速度制限値を越えないように制御する
速度制限手段２２を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の位置を検出
するナビゲーション装置に関するものである。
するナビゲーション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】以下、従来のナビゲーション装置につい
て説明する。
て説明する。
【０００３】図２は従来のナビゲーション装置の機能ブ
ロック図である。図２において、１は車両の移動距離を
求めるために、車両の進行方向における加速度を検出す
る加速度センサ、２は車両の移動方位を求めるために、
車両のヨー動作方向における角速度を検出するジャイロ
センサ、３は複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して車
両の測位データを得るＧＰＳ受信機、４は加速度センサ
１の出力データから車両の移動距離を算出する移動距離
算出手段、５はジャイロセンサ２の出力データから車両
の移動方位を算出する移動方位算出手段、６は移動距離
算出手段４及び移動方位算出手段５からそれぞれ出力さ
れる車両の移動距離及び移動方位を前回の車両の位置に
加算して現在の車両の位置を求める相対位置演算手段、
７はＧＰＳ受信機３から出力される測位データの信頼性
を判定する信頼性判定手段、８はＧＰＳ受信機３から出
力される車両の速度を用いて、加速度センサ１の出力デ
ータから算出される車両の速度を補正する速度補正手
段、９はＧＰＳ受信機３及び相対位置演算手段６からそ
れぞれ出力される車両の位置に基づいて車両の位置を決
定する位置決定手段、１０は地図データが記憶された地
図記憶手段、１１は車両の位置や地図データなどの画像
データを表示する表示手段、１２は位置決定手段９から
出力される車両の位置に基づき、この車両の位置が該当
する所定の領域の地図データを地図記憶手段１０から読
み出し、車両の位置と地図データとを表示手段１１に出
力する制御手段である。
ロック図である。図２において、１は車両の移動距離を
求めるために、車両の進行方向における加速度を検出す
る加速度センサ、２は車両の移動方位を求めるために、
車両のヨー動作方向における角速度を検出するジャイロ
センサ、３は複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して車
両の測位データを得るＧＰＳ受信機、４は加速度センサ
１の出力データから車両の移動距離を算出する移動距離
算出手段、５はジャイロセンサ２の出力データから車両
の移動方位を算出する移動方位算出手段、６は移動距離
算出手段４及び移動方位算出手段５からそれぞれ出力さ
れる車両の移動距離及び移動方位を前回の車両の位置に
加算して現在の車両の位置を求める相対位置演算手段、
７はＧＰＳ受信機３から出力される測位データの信頼性
を判定する信頼性判定手段、８はＧＰＳ受信機３から出
力される車両の速度を用いて、加速度センサ１の出力デ
ータから算出される車両の速度を補正する速度補正手
段、９はＧＰＳ受信機３及び相対位置演算手段６からそ
れぞれ出力される車両の位置に基づいて車両の位置を決
定する位置決定手段、１０は地図データが記憶された地
図記憶手段、１１は車両の位置や地図データなどの画像
データを表示する表示手段、１２は位置決定手段９から
出力される車両の位置に基づき、この車両の位置が該当
する所定の領域の地図データを地図記憶手段１０から読
み出し、車両の位置と地図データとを表示手段１１に出
力する制御手段である。
【０００４】図３は従来のナビゲーション装置の車載概
念図である。図３に示すように、加速度センサ１は車両
１３の進行方向における加速度を検出可能に、ジャイロ
センサ２は車両１３のヨー動作方向における角速度を検
出可能に、それぞれ車両１３に配置されている。ＧＰＳ
受信機３も車両１３に配置されるが、ＧＰＳ衛星からの
電波を受信するアンテナ部分（図示せず）は、車両の屋
上などに配置されるのが好ましい。１４は装置本体であ
る。
念図である。図３に示すように、加速度センサ１は車両
１３の進行方向における加速度を検出可能に、ジャイロ
センサ２は車両１３のヨー動作方向における角速度を検
出可能に、それぞれ車両１３に配置されている。ＧＰＳ
受信機３も車両１３に配置されるが、ＧＰＳ衛星からの
電波を受信するアンテナ部分（図示せず）は、車両の屋
上などに配置されるのが好ましい。１４は装置本体であ
る。
【０００５】以上のように構成されたナビゲーション装
置について、以下にその動作を説明する。
置について、以下にその動作を説明する。
【０００６】図２に示すように、ＧＰＳ受信機３におい
て、車両の位置を求めるのに必要な所定の個数以上のＧ
ＰＳ衛星を補足可能な場合、位置決定手段９はＧＰＳ受
信機３から送られてくる車両の位置を採用して制御手段
１２に出力する。一方、ＧＰＳ受信機３において、車両
の位置を求めるのに必要な所定の個数以上のＧＰＳ衛星
を補足不可能な場合、加速度センサ１及びジャイロセン
サ２の出力データに基づいて相対位置演算手段６により
演算された車両の位置の演算を行う。相対位置演算手段
６における車両の位置演算について以下に示す。
て、車両の位置を求めるのに必要な所定の個数以上のＧ
ＰＳ衛星を補足可能な場合、位置決定手段９はＧＰＳ受
信機３から送られてくる車両の位置を採用して制御手段
１２に出力する。一方、ＧＰＳ受信機３において、車両
の位置を求めるのに必要な所定の個数以上のＧＰＳ衛星
を補足不可能な場合、加速度センサ１及びジャイロセン
サ２の出力データに基づいて相対位置演算手段６により
演算された車両の位置の演算を行う。相対位置演算手段
６における車両の位置演算について以下に示す。
【０００７】まず、移動距離算出手段４は、所定の周期
Δｔ毎に加速度センサ１から出力されるデータを時間軸
で２回積分演算する。つまり、以下の（数１）及び（数
２）の演算を行うことによって車両の速度Ｖn及び移動
距離ΔＤnを得る。ただし、加速度センサ１の出力デー
タが得られる時間周期をΔｔ、時刻ｎにおける車両の加
速度をａn、時刻ｎにおける車両の速度をＶn、時間周期
Δｔにおける車両の移動距離をΔＤn、車両の初期速度
Ｖ0とする。
Δｔ毎に加速度センサ１から出力されるデータを時間軸
で２回積分演算する。つまり、以下の（数１）及び（数
２）の演算を行うことによって車両の速度Ｖn及び移動
距離ΔＤnを得る。ただし、加速度センサ１の出力デー
タが得られる時間周期をΔｔ、時刻ｎにおける車両の加
速度をａn、時刻ｎにおける車両の速度をＶn、時間周期
Δｔにおける車両の移動距離をΔＤn、車両の初期速度
Ｖ0とする。
【０００８】
【数１】
【０００９】
【数２】
【００１０】また、相対位置演算手段６は、所定の時間
周期Δｔ毎にジャイロセンサ２から出力されるデータを
時間軸で積分演算する。つまり、以下の（数３）の演算
を行うことによって車両の移動方位θnを得る。ただ
し、ジャイロセンサ２の出力データの得られる時間周期
をΔｔ、時刻ｎにおける車両の角速度をωn、時間周期
Δｔにおける車両の移動方位をθn、初期方位をθ0とす
る。
周期Δｔ毎にジャイロセンサ２から出力されるデータを
時間軸で積分演算する。つまり、以下の（数３）の演算
を行うことによって車両の移動方位θnを得る。ただ
し、ジャイロセンサ２の出力データの得られる時間周期
をΔｔ、時刻ｎにおける車両の角速度をωn、時間周期
Δｔにおける車両の移動方位をθn、初期方位をθ0とす
る。
【００１１】
【数３】
【００１２】図４は従来のナビゲーション装置における
相対位置演算手段の位置演算の概念図であり、相対位置
演算手段６は、車両の移動距離ΔＤn及び移動方位θnを
得ると、図４に示すように、以下に示す（数４）及び
（数５）により車両の初期位置からの累積演算を行い車
両の位置を演算する。ただし、時刻ｎにおける車両の位
置座標を（ｘn、ｙn）、初期位置を（ｘ0、ｙ0）とす
る。
相対位置演算手段の位置演算の概念図であり、相対位置
演算手段６は、車両の移動距離ΔＤn及び移動方位θnを
得ると、図４に示すように、以下に示す（数４）及び
（数５）により車両の初期位置からの累積演算を行い車
両の位置を演算する。ただし、時刻ｎにおける車両の位
置座標を（ｘn、ｙn）、初期位置を（ｘ0、ｙ0）とす
る。
【００１３】
【数４】
【００１４】
【数５】
【００１５】相対位置演算手段６から出力された車両の
位置情報は、位置決定手段９に出力される。位置決定手
段９は相対位置演算手段６とＧＰＳ受信機３から得られ
る車両の位置とにより決定される位置情報を制御手段１
２に出力する。制御手段１２では車両の位置情報を受け
取ると、地図記憶手段１０から所定の領域の地図データ
を読み出し、表示手段１１に出力する。
位置情報は、位置決定手段９に出力される。位置決定手
段９は相対位置演算手段６とＧＰＳ受信機３から得られ
る車両の位置とにより決定される位置情報を制御手段１
２に出力する。制御手段１２では車両の位置情報を受け
取ると、地図記憶手段１０から所定の領域の地図データ
を読み出し、表示手段１１に出力する。
【００１６】このように、加速度センサ１の出力データ
から車両の移動距離を求めるナビゲーション装置では、
所定の時間周期毎に検出される加速度センサ１の出力デ
ータを２重積分して移動距離を演算し、初期位置からの
累積演算を行うことによって移動距離を求める。また、
初期状態としての初期位置、初期速度が必要となるが、
車両の停止時などを初期状態としている。しかしなが
ら、このように初期位置から累積演算を行うと、加速度
センサ１の出力データに含まれる誤差も累積され、走行
時間が長くなるに従って誤差が増大し、地図データ上に
表示する車両の位置と実際の車両の位置とが大きく異な
るといった問題点を有する。そこで、ＧＰＳの測位デー
タを利用して誤差の増大を防ぐ様子について、以下に説
明する。
から車両の移動距離を求めるナビゲーション装置では、
所定の時間周期毎に検出される加速度センサ１の出力デ
ータを２重積分して移動距離を演算し、初期位置からの
累積演算を行うことによって移動距離を求める。また、
初期状態としての初期位置、初期速度が必要となるが、
車両の停止時などを初期状態としている。しかしなが
ら、このように初期位置から累積演算を行うと、加速度
センサ１の出力データに含まれる誤差も累積され、走行
時間が長くなるに従って誤差が増大し、地図データ上に
表示する車両の位置と実際の車両の位置とが大きく異な
るといった問題点を有する。そこで、ＧＰＳの測位デー
タを利用して誤差の増大を防ぐ様子について、以下に説
明する。
【００１７】加速度センサ１から所定の時間周期Δｔ毎
に検出したデータが出力される。加速度センサ１の出力
データを基に、移動距離算出手段４では、（数１）及び
（数２）の演算を行うことによって車両の速度（以下
「第１の速度」と称する）及び移動距離を算出する。一
方、ＧＰＳ受信機３は、ＧＰＳ衛星から発せられる送信
信号のドップラー周波数偏移を利用して車両の速度（以
下「第２の速度」と称する）を出力する。速度補正手段
８は、移動距離算出手段４において求めた台１の速度
を、ＧＰＳ受信機３から出力される第２の速度に置き換
える。
に検出したデータが出力される。加速度センサ１の出力
データを基に、移動距離算出手段４では、（数１）及び
（数２）の演算を行うことによって車両の速度（以下
「第１の速度」と称する）及び移動距離を算出する。一
方、ＧＰＳ受信機３は、ＧＰＳ衛星から発せられる送信
信号のドップラー周波数偏移を利用して車両の速度（以
下「第２の速度」と称する）を出力する。速度補正手段
８は、移動距離算出手段４において求めた台１の速度
を、ＧＰＳ受信機３から出力される第２の速度に置き換
える。
【００１８】ここで、ＧＰＳ受信機３から出力される車
両の第２の速度の精度が悪ければ、速度補正手段８によ
る補正の効果が低減してしまうので、ＧＰＳ受信機３か
ら出力される精度情報に基づき、精度が良いときのみ速
度補正手段８による補正を行う。
両の第２の速度の精度が悪ければ、速度補正手段８によ
る補正の効果が低減してしまうので、ＧＰＳ受信機３か
ら出力される精度情報に基づき、精度が良いときのみ速
度補正手段８による補正を行う。
【００１９】ＧＰＳ受信機３から出力される車両の第２
の速度の精度は、信頼性判定手段７において判断する。
信頼性判定手段７は、ＧＰＳ受信機３で受信する測位シ
ステム誤差（ＧＰＳ衛星の時計の安定度、送信信号の伝
搬遅延、軌道予熱など）を示すＵＥＲＥ（User Equival
ent Error：利用者等価測距誤差）と呼ばれる情報や、
ＧＰＳ受信機３とＧＰＳ衛星との位置関係に関する幾何
学的劣化係数であるＤＯＰ（劣化係数）と呼ばれる情報
や、ＧＰＳ衛星から発せられる電波の電波強度の情報な
どを用いて判定する。信頼性判定手段７はＵＥＲＥ、Ｄ
ＯＰ、電波強度などに所定の閾値を設定し、ＧＰＳ受信
機３から出力される信号を所定の閾値と比較演算するこ
とによって信頼性を判定する。
の速度の精度は、信頼性判定手段７において判断する。
信頼性判定手段７は、ＧＰＳ受信機３で受信する測位シ
ステム誤差（ＧＰＳ衛星の時計の安定度、送信信号の伝
搬遅延、軌道予熱など）を示すＵＥＲＥ（User Equival
ent Error：利用者等価測距誤差）と呼ばれる情報や、
ＧＰＳ受信機３とＧＰＳ衛星との位置関係に関する幾何
学的劣化係数であるＤＯＰ（劣化係数）と呼ばれる情報
や、ＧＰＳ衛星から発せられる電波の電波強度の情報な
どを用いて判定する。信頼性判定手段７はＵＥＲＥ、Ｄ
ＯＰ、電波強度などに所定の閾値を設定し、ＧＰＳ受信
機３から出力される信号を所定の閾値と比較演算するこ
とによって信頼性を判定する。
【００２０】つまり、ＧＰＳ受信機３から出力される車
両の第２の速度の信頼性について、信頼性判定手段７が
信頼性が高いと判断したとき、速度補正手段８は、移動
距離算出手段４で求めた第１の速度を第２の速度に置き
換え、移動距離算出手段４は第２の速度から車両の移動
距離を求める。このようにして、加速度センサ１の出力
データに含まれる誤差の累積を低減させていた。
両の第２の速度の信頼性について、信頼性判定手段７が
信頼性が高いと判断したとき、速度補正手段８は、移動
距離算出手段４で求めた第１の速度を第２の速度に置き
換え、移動距離算出手段４は第２の速度から車両の移動
距離を求める。このようにして、加速度センサ１の出力
データに含まれる誤差の累積を低減させていた。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】このように、加速度セ
ンサの出力データから所定の時間周期毎の車両の移動距
離を算出し、初期位置から累積することによって車両の
移動距離を求めるナビゲーション装置では、初期位置か
らの走行距離が長くなるにつれて誤差が累積されて移動
距離の精度が悪くなるという問題点を有している。そこ
で、誤差の累積を防ぐために、加速度センサの出力デー
タをＧＰＳの測位データで補正するということが行われ
る。しかしながら、例えば長いトンネル内を走行する場
合など、長時間に渡ってＧＰＳ衛星からの電波が遮断さ
れた場合は、加速度センサの出力データを補正すること
ができず、誤差が累積し、算出される移動距離の精度が
非常に悪化するという問題点を有していた。
ンサの出力データから所定の時間周期毎の車両の移動距
離を算出し、初期位置から累積することによって車両の
移動距離を求めるナビゲーション装置では、初期位置か
らの走行距離が長くなるにつれて誤差が累積されて移動
距離の精度が悪くなるという問題点を有している。そこ
で、誤差の累積を防ぐために、加速度センサの出力デー
タをＧＰＳの測位データで補正するということが行われ
る。しかしながら、例えば長いトンネル内を走行する場
合など、長時間に渡ってＧＰＳ衛星からの電波が遮断さ
れた場合は、加速度センサの出力データを補正すること
ができず、誤差が累積し、算出される移動距離の精度が
非常に悪化するという問題点を有していた。
【００２２】本発明は、加速度検出手段の出力データか
ら車両の移動距離を算出するナビゲーション装置におい
て、ＧＰＳ衛星からの電波が遮断された場合でも、車両
の移動距離を算出する際、累積する誤差の増大を防ぐこ
とのできるナビゲーション装置を提供することを目的と
する。
ら車両の移動距離を算出するナビゲーション装置におい
て、ＧＰＳ衛星からの電波が遮断された場合でも、車両
の移動距離を算出する際、累積する誤差の増大を防ぐこ
とのできるナビゲーション装置を提供することを目的と
する。
【００２３】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、車両の加速度を検出する加速度検出手段
と、加速度検出手段で検出された加速度から車両の第１
の速度を求める速度算出手段と、人工衛星からの電波を
受信して車両の第２の速度を求める衛星受信手段と、第
１の速度を第２の速度で補正する速度補正手段と、速度
補正手段で補正された速度から車両の移動距離を求める
移動距離算出手段とを備えるナビゲーション装置であっ
て、衛星受信手段から第２の速度が得られないとき、第
１の速度に対して速度制限値を設定し、第１の速度が速
度制限値を越えないように制御する速度制限手段を備え
る構成とした。
に本発明は、車両の加速度を検出する加速度検出手段
と、加速度検出手段で検出された加速度から車両の第１
の速度を求める速度算出手段と、人工衛星からの電波を
受信して車両の第２の速度を求める衛星受信手段と、第
１の速度を第２の速度で補正する速度補正手段と、速度
補正手段で補正された速度から車両の移動距離を求める
移動距離算出手段とを備えるナビゲーション装置であっ
て、衛星受信手段から第２の速度が得られないとき、第
１の速度に対して速度制限値を設定し、第１の速度が速
度制限値を越えないように制御する速度制限手段を備え
る構成とした。
【００２４】これにより、ＧＰＳ衛星からの電波が遮断
された場合でも、車両の移動距離を算出する際、累積す
る誤差の増大を防ぐことのできるナビゲーション装置が
得られる。
された場合でも、車両の移動距離を算出する際、累積す
る誤差の増大を防ぐことのできるナビゲーション装置が
得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載された発
明は、車両の加速度を検出する加速度検出手段と、加速
度検出手段で検出された加速度から車両の第１の速度を
求める速度算出手段と、人工衛星からの電波を受信して
車両の第２の速度を求める衛星受信手段と、第１の速度
を第２の速度で補正する速度補正手段と、速度補正手段
で補正された速度から車両の移動距離を求める移動距離
算出手段とを備えるナビゲーション装置であって、衛星
受信手段から第２の速度が得られないとき、第１の速度
に対して速度制限値を設定し、第１の速度が速度制限値
を越えないように制御する速度制限手段を備える構成と
したことにより、人工衛星からの測位データを用いて補
正を行うことができない場合でも、車両の移動距離を算
出する際に累積する誤差の増大を防ぐことができる。
明は、車両の加速度を検出する加速度検出手段と、加速
度検出手段で検出された加速度から車両の第１の速度を
求める速度算出手段と、人工衛星からの電波を受信して
車両の第２の速度を求める衛星受信手段と、第１の速度
を第２の速度で補正する速度補正手段と、速度補正手段
で補正された速度から車両の移動距離を求める移動距離
算出手段とを備えるナビゲーション装置であって、衛星
受信手段から第２の速度が得られないとき、第１の速度
に対して速度制限値を設定し、第１の速度が速度制限値
を越えないように制御する速度制限手段を備える構成と
したことにより、人工衛星からの測位データを用いて補
正を行うことができない場合でも、車両の移動距離を算
出する際に累積する誤差の増大を防ぐことができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
照しながら説明する。
【００２７】図１は本発明の一実施例におけるナビゲー
ション装置の機能ブロック図であって、ナビゲーション
装置は車両に搭載されている。
ション装置の機能ブロック図であって、ナビゲーション
装置は車両に搭載されている。
【００２８】図１において、１は車両の移動距離を求め
るために、車両の進行方向における加速度を検出する加
速度センサ、２は車両の移動方位を求めるために、車両
のヨー動作方向における角速度を検出するジャイロセン
サ、３は複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して車両の
測位データを得るＧＰＳ受信機である。
るために、車両の進行方向における加速度を検出する加
速度センサ、２は車両の移動方位を求めるために、車両
のヨー動作方向における角速度を検出するジャイロセン
サ、３は複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して車両の
測位データを得るＧＰＳ受信機である。
【００２９】２１は加速度センサ１の出力データを積分
演算して車両の速度（以下「第１の速度」と称する）を
求める速度算出手段、２０は第１の速度を積分演算して
車両の移動距離を算出する移動距離算出手段、５はジャ
イロセンサ２の出力データから車両の移動方位を算出す
る移動方位算出手段、６は移動距離算出手段２０及び移
動方位算出手段５からそれぞれ出力される車両の移動距
離及び移動方位を前回の車両の位置に加算して現在の車
両の位置を求める相対位置演算手段である。
演算して車両の速度（以下「第１の速度」と称する）を
求める速度算出手段、２０は第１の速度を積分演算して
車両の移動距離を算出する移動距離算出手段、５はジャ
イロセンサ２の出力データから車両の移動方位を算出す
る移動方位算出手段、６は移動距離算出手段２０及び移
動方位算出手段５からそれぞれ出力される車両の移動距
離及び移動方位を前回の車両の位置に加算して現在の車
両の位置を求める相対位置演算手段である。
【００３０】７はＧＰＳ受信機３から出力される精度情
報に基づいて車両の測位データの信頼性を判定する信頼
性判定手段、８はＧＰＳ受信機３の測位データである車
両の速度（以下「第２の速度」と称する）を用いて、加
速度センサ１からの出力データから算出する車両の第１
の速度を補正する速度補正手段である。
報に基づいて車両の測位データの信頼性を判定する信頼
性判定手段、８はＧＰＳ受信機３の測位データである車
両の速度（以下「第２の速度」と称する）を用いて、加
速度センサ１からの出力データから算出する車両の第１
の速度を補正する速度補正手段である。
【００３１】９はＧＰＳ受信機３及び相対位置演算手段
６からそれぞれ出力される車両の位置から車両の位置を
決定する位置決定手段、１０はＣＤ−ＲＯＭなどの記憶
媒体にディジタル地図データが記憶された地図記憶手
段、１１は車両の位置情報や地図データなどをＬＣＤな
どの画面に表示する表示手段、１２は位置決定手段９か
ら出力される車両の位置情報に基づき、この車両の位置
が該当する所定の領域の地図データを地図記憶手段１０
から読み出し、車両の位置情報と地図データとを表示手
段１１に出力する制御手段である。
６からそれぞれ出力される車両の位置から車両の位置を
決定する位置決定手段、１０はＣＤ−ＲＯＭなどの記憶
媒体にディジタル地図データが記憶された地図記憶手
段、１１は車両の位置情報や地図データなどをＬＣＤな
どの画面に表示する表示手段、１２は位置決定手段９か
ら出力される車両の位置情報に基づき、この車両の位置
が該当する所定の領域の地図データを地図記憶手段１０
から読み出し、車両の位置情報と地図データとを表示手
段１１に出力する制御手段である。
【００３２】２２は速度算出手段２１において算出され
る第１の速度に対し、速度制限値を設定する速度制限手
段である。
る第１の速度に対し、速度制限値を設定する速度制限手
段である。
【００３３】以上のように構成されたナビゲーション装
置について、以下にその動作を説明する。
置について、以下にその動作を説明する。
【００３４】図１に示すように、従来例と同様、位置決
定手段９は、ＧＰＳ受信機３において車両の位置を求め
るのに必要な所定の個数以上のＧＰＳ衛星を補足可能で
あれば、ＧＰＳ受信機３から送られてくる車両の位置を
制御手段１２に出力し、ＧＰＳ受信手段３から車両の位
置が得られないときは、移動距離算出手段２０、移動方
位算出手段５において算出される移動距離、移動方位を
累積演算する相対位置演算手段６から出力される車両の
位置を制御手段１２に出力する。
定手段９は、ＧＰＳ受信機３において車両の位置を求め
るのに必要な所定の個数以上のＧＰＳ衛星を補足可能で
あれば、ＧＰＳ受信機３から送られてくる車両の位置を
制御手段１２に出力し、ＧＰＳ受信手段３から車両の位
置が得られないときは、移動距離算出手段２０、移動方
位算出手段５において算出される移動距離、移動方位を
累積演算する相対位置演算手段６から出力される車両の
位置を制御手段１２に出力する。
【００３５】本実施例では、速度制限手段２２により、
ＧＰＳ受信機３で受信している電界強度などの信号に基
づき、ＧＰＳ衛星からの電波の受信状況の比較演算が行
われている。
ＧＰＳ受信機３で受信している電界強度などの信号に基
づき、ＧＰＳ衛星からの電波の受信状況の比較演算が行
われている。
【００３６】ここで、例えば車両がトンネル内を走行す
る場合など、ＧＰＳ衛星からの電波が遮断された状態と
なった場合、加速度センサ１の出力データを移動距離算
出手段２０において移動距離の算出を行うのであるが、
ＧＰＳ衛星からの電波が遮断された状態であるから、従
来例に示すような速度補正手段８による補正を行うこと
ができない。このように、長時間に渡ってＧＰＳ衛星か
らの電波が受信不可能な場合は、前述の如く誤差が累積
し、実際の車両の位置から大きく外れてしまう結果とな
ることは明らかである。そこで、ＧＰＳ衛星からの電波
の受信状況に応じて、加速度センサ１の出力データから
移動距離算出手段２０において算出される車両の第１の
速度に速度制限値を設定し、累積誤差を低減させること
について以下に説明する。
る場合など、ＧＰＳ衛星からの電波が遮断された状態と
なった場合、加速度センサ１の出力データを移動距離算
出手段２０において移動距離の算出を行うのであるが、
ＧＰＳ衛星からの電波が遮断された状態であるから、従
来例に示すような速度補正手段８による補正を行うこと
ができない。このように、長時間に渡ってＧＰＳ衛星か
らの電波が受信不可能な場合は、前述の如く誤差が累積
し、実際の車両の位置から大きく外れてしまう結果とな
ることは明らかである。そこで、ＧＰＳ衛星からの電波
の受信状況に応じて、加速度センサ１の出力データから
移動距離算出手段２０において算出される車両の第１の
速度に速度制限値を設定し、累積誤差を低減させること
について以下に説明する。
【００３７】速度制限手段２２は、ＧＰＳ受信機３が受
信している衛星信号の電界強度等のＧＰＳ受信状況を示
す値と、予め設定している閾値との比較演算を行い、Ｇ
ＰＳ受信状況を示す値が閾値以下となったとき、ＧＰＳ
衛星からの電波が遮断された状況となったことを判断す
る。このとき、加速度センサ１の出力データに基づいて
速度算出手段２１で算出される車両の第１の速度に対し
て速度制限値を設定し、速度算出手段２１で算出される
第１の速度が、設定した速度制限値を超えないように制
御する（例えば、第１の速度が速度制限値を越える場合
は、速度制限値を第１の速度を速度制限値に置き換える
など）。ＧＰＳ衛星からの電波の受信状況が回復した場
合は、速度制限値を解除し、従来通り、速度補正手段８
により第１の速度を第２の速度を用いて補正する。
信している衛星信号の電界強度等のＧＰＳ受信状況を示
す値と、予め設定している閾値との比較演算を行い、Ｇ
ＰＳ受信状況を示す値が閾値以下となったとき、ＧＰＳ
衛星からの電波が遮断された状況となったことを判断す
る。このとき、加速度センサ１の出力データに基づいて
速度算出手段２１で算出される車両の第１の速度に対し
て速度制限値を設定し、速度算出手段２１で算出される
第１の速度が、設定した速度制限値を超えないように制
御する（例えば、第１の速度が速度制限値を越える場合
は、速度制限値を第１の速度を速度制限値に置き換える
など）。ＧＰＳ衛星からの電波の受信状況が回復した場
合は、速度制限値を解除し、従来通り、速度補正手段８
により第１の速度を第２の速度を用いて補正する。
【００３８】速度制限手段２２による速度制限値の設定
方法は、速度制限手段２２においてＧＰＳ受信状況があ
る閾値より悪化したと判断したとき、速度算出手段２１
から算出された車両の第１の速度を基準速度とし、基準
速度に対して所定の値を加算したものを上限速度、基準
速度に対して所定の値を減算したものを下限速度として
それぞれ設定し、この上限速度及び下限速度のうち、少
なくとも一方を速度制限値として採用する。ここで、基
準速度に対して加減算される所定の値は、一般的なトン
ネル内の走行状態やＧＰＳ衛星が完全に遮断される環境
等での走行状態などをを基に設定されるものであり、一
般的には０ｋｍ／ｈから５０ｋｍ／ｈの間の値を採用す
るのが良い。このように、速度制限値を設定すること
で、ＧＰＳ電波の遮断環境下において、車両の第１の速
度が実際の速度から際限なく外れるのを防ぐことがで
き、速度の精度、ひいては移動距離の精度の悪化を低減
することができる。
方法は、速度制限手段２２においてＧＰＳ受信状況があ
る閾値より悪化したと判断したとき、速度算出手段２１
から算出された車両の第１の速度を基準速度とし、基準
速度に対して所定の値を加算したものを上限速度、基準
速度に対して所定の値を減算したものを下限速度として
それぞれ設定し、この上限速度及び下限速度のうち、少
なくとも一方を速度制限値として採用する。ここで、基
準速度に対して加減算される所定の値は、一般的なトン
ネル内の走行状態やＧＰＳ衛星が完全に遮断される環境
等での走行状態などをを基に設定されるものであり、一
般的には０ｋｍ／ｈから５０ｋｍ／ｈの間の値を採用す
るのが良い。このように、速度制限値を設定すること
で、ＧＰＳ電波の遮断環境下において、車両の第１の速
度が実際の速度から際限なく外れるのを防ぐことがで
き、速度の精度、ひいては移動距離の精度の悪化を低減
することができる。
【００３９】また、速度制限手段２２による速度制限値
の設定方法の別の例を示す。速度制限手段２２において
ＧＰＳ受信状況がある閾値より悪化したと判断した時点
から所定の時間の過去分（あるいは、所定の距離の過去
分）の車両の速度の平均速度を求めて基準速度とし、基
準速度に対して所定の値を加算したものを上限速度、基
準速度に対して所定の値を減算したものを下限速度とし
てそれぞれ設定し、この上限速度及び下限速度のうち、
少なくとも一方を速度制限値として採用する。なお、こ
の際、所定の時間の過去分の車両の速度を記憶しておく
速度履歴記憶手段（図示せず）を備えておく必要があ
る。この方法によれば、基準速度が車両の速度履歴を考
慮したもの、すなわち、個々の車両の走行パターンを考
慮したものとなり、より範囲を絞った車両の速度の制限
を行うことができる。
の設定方法の別の例を示す。速度制限手段２２において
ＧＰＳ受信状況がある閾値より悪化したと判断した時点
から所定の時間の過去分（あるいは、所定の距離の過去
分）の車両の速度の平均速度を求めて基準速度とし、基
準速度に対して所定の値を加算したものを上限速度、基
準速度に対して所定の値を減算したものを下限速度とし
てそれぞれ設定し、この上限速度及び下限速度のうち、
少なくとも一方を速度制限値として採用する。なお、こ
の際、所定の時間の過去分の車両の速度を記憶しておく
速度履歴記憶手段（図示せず）を備えておく必要があ
る。この方法によれば、基準速度が車両の速度履歴を考
慮したもの、すなわち、個々の車両の走行パターンを考
慮したものとなり、より範囲を絞った車両の速度の制限
を行うことができる。
【００４０】さらに、速度制限手段２２による速度制限
値の設定方法の別の例を示す。速度制限手段２２におい
てＧＰＳ受信状況がある閾値より悪化したと判断したと
き、道路毎の法定速度を記憶した法定速度記憶手段（図
示せず）から現在該当する道路の法定速度を読み出して
基準速度とし、基準速度に対して所定の値を加算したも
のを上限速度、基準速度に対して所定の値を減算したも
のを下限速度としてそれぞれ設定し、この上限速度及び
下限速度のうち、少なくとも一方を速度制限値として採
用する。なお、法定速度は、地図記憶手段１０の地図デ
ータ内に付随して記憶させておいても良い。
値の設定方法の別の例を示す。速度制限手段２２におい
てＧＰＳ受信状況がある閾値より悪化したと判断したと
き、道路毎の法定速度を記憶した法定速度記憶手段（図
示せず）から現在該当する道路の法定速度を読み出して
基準速度とし、基準速度に対して所定の値を加算したも
のを上限速度、基準速度に対して所定の値を減算したも
のを下限速度としてそれぞれ設定し、この上限速度及び
下限速度のうち、少なくとも一方を速度制限値として採
用する。なお、法定速度は、地図記憶手段１０の地図デ
ータ内に付随して記憶させておいても良い。
【００４１】また、速度制限手段２２による速度制限値
の設定方法の別の例を示す。速度制限手段２２において
ＧＰＳ受信状況がある閾値より悪化したと判断したと
き、車両が停止状態でない場合に速度算出手段２１で算
出される車両の第１の速度が零以下の値となった場合、
第１の速度を法定速度に置き換えるように制御しても良
い。
の設定方法の別の例を示す。速度制限手段２２において
ＧＰＳ受信状況がある閾値より悪化したと判断したと
き、車両が停止状態でない場合に速度算出手段２１で算
出される車両の第１の速度が零以下の値となった場合、
第１の速度を法定速度に置き換えるように制御しても良
い。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両の加
速度を検出する加速度検出手段と、加速度検出手段で検
出された加速度から車両の第１の速度を求める速度算出
手段と、人工衛星からの電波を受信して車両の第２の速
度を求める衛星受信手段と、第１の速度を第２の速度で
補正する速度補正手段と、速度補正手段で補正された速
度から車両の移動距離を求める移動距離算出手段とを備
えるナビゲーション装置であって、衛星受信手段から第
２の速度が得られないとき、第１の速度に対して速度制
限値を設定し、第１の速度が速度制限値を越えないよう
に制御する速度制限手段を備える構成としたことによ
り、人工衛星からの測位データを用いて補正を行うこと
ができない場合でも、車両の移動距離を算出する際に累
積する誤差の増大を防ぐことができ、精度の高い位置検
出を行うことのできるナビゲーション装置を実現するこ
とができる。
速度を検出する加速度検出手段と、加速度検出手段で検
出された加速度から車両の第１の速度を求める速度算出
手段と、人工衛星からの電波を受信して車両の第２の速
度を求める衛星受信手段と、第１の速度を第２の速度で
補正する速度補正手段と、速度補正手段で補正された速
度から車両の移動距離を求める移動距離算出手段とを備
えるナビゲーション装置であって、衛星受信手段から第
２の速度が得られないとき、第１の速度に対して速度制
限値を設定し、第１の速度が速度制限値を越えないよう
に制御する速度制限手段を備える構成としたことによ
り、人工衛星からの測位データを用いて補正を行うこと
ができない場合でも、車両の移動距離を算出する際に累
積する誤差の増大を防ぐことができ、精度の高い位置検
出を行うことのできるナビゲーション装置を実現するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例におけるナビゲーション装置
の機能ブロック図
の機能ブロック図
【図２】従来のナビゲーション装置の機能ブロック図
【図３】従来のナビゲーション装置の車載概念図
【図４】従来のナビゲーション装置における相対位置演
算手段の位置演算の概念図
算手段の位置演算の概念図
１ 加速度センサ ２ ジャイロセンサ ３ ＧＰＳ受信機 ５ 移動方位算出手段 ６ 相対位置演算手段 ７ 信頼性判定手段 ８ 速度補正手段 ２０ 移動距離算出手段 ２１ 速度算出手段 ２２ 速度制限手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池田 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】車両の加速度を検出する加速度検出手段
と、前記加速度検出手段で検出された加速度から車両の
第１の速度を求める速度算出手段と、人工衛星からの電
波を受信して車両の第２の速度を求める衛星受信手段
と、前記第１の速度を前記第２の速度で補正する速度補
正手段と、前記速度補正手段で補正された速度から車両
の移動距離を求める移動距離算出手段とを備えるナビゲ
ーション装置であって、 前記衛星受信手段から前記第２の速度が得られないと判
断したき、前記第１の速度に対して速度制限値を設定
し、前記第１の速度が前記速度制限値を越えないように
制御する速度制限手段を備えたことを特徴とするナビゲ
ーション装置。 - 【請求項２】車両の第１の速度を検出する速度検出手段
と、人工衛星からの電波を受信して車両の第２の速度を
求める衛星受信手段と、前記第１の速度を前記第２の速
度で補正する速度補正手段と、前記速度補正手段で補正
された速度から車両の移動距離を求める移動距離算出手
段とを備えるナビゲーション装置であって、 前記衛星受信手段から前記第２の速度が得られないと判
断したとき、前記第１の速度に対して速度制限値を設定
し、前記第１の速度が前記速度制限値を越えないように
制御する速度制限手段を備えたことを特徴とするナビゲ
ーション装置。 - 【請求項３】前記速度制限手段は、前記衛星受信手段か
ら前記第２の速度が得られないと判断したき、前記速度
算出手段で算出される第１の速度を基準速度とし、前記
基準速度に所定の値を加減算して上限速度制限値、下限
速度制限値を求め、上限速度制限値及び下限速度制限値
のうち、少なくとも一方を速度制限値として採用するこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載のナビゲー
ション装置。 - 【請求項４】過去の速度履歴を記憶する速度履歴記憶手
段を備え、前記速度制限手段は、前記衛星受信手段から
前記第２の速度が得られないと判断したき、前記速度履
歴記憶手段に記憶されている情報に基づいて、所定の時
間の過去分までの平均速度を求めて基準速度とし、前記
基準速度に所定の値を加減算して上限速度制限値、下限
速度制限値を求め、上限速度制限値及び下限速度制限値
のうち、少なくとも一方を速度制限値として採用するこ
とを特徴とする請求項１または請求項２記載のナビゲー
ション装置。 - 【請求項５】過去の速度履歴を記憶する速度履歴記憶手
段を備え、前記速度制限手段は、前記衛星受信手段から
前記第２の速度が得られないと判断したき、前記速度履
歴記憶手段に記憶されている情報に基づいて、所定の移
動距離の過去分までの平均速度を求めて基準速度とし、
前記基準速度に所定の値を加減算して上限速度制限値、
下限速度制限値を求め、上限速度制限値及び下限速度制
限値のうち、少なくとも一方を速度制限値として採用す
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載のナビ
ゲーション装置。 - 【請求項６】道路毎の法定速度を記憶した法定速度記憶
手段を備え、前記速度制限手段は、前記衛星受信手段か
ら前記第２の速度が得られないと判断したき、該当する
道路の法定速度を基準速度とし、前記基準速度に所定の
値を加減算して上限速度制限値、下限速度制限値を求
め、上限速度制限値及び下限速度制限値のうち、少なく
とも一方を速度制限値として採用することを特徴とする
請求項１または請求項２記載のナビゲーション装置。 - 【請求項７】道路毎の法定速度を記憶した法定速度記憶
手段を備え、前記速度制限手段は、前記速度算出手段か
ら算出される第１の速度が零以下の値を示すとき、前記
第１の速度を前記法定速度に置き換えることを特徴とす
る請求項１または請求項２記載のナビゲーション装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15394396A JP3536535B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ナビゲーション装置 |
| US08/871,902 US5856802A (en) | 1996-06-14 | 1997-06-12 | Vehicle navigator |
| KR1019970024772A KR100226034B1 (ko) | 1996-06-14 | 1997-06-14 | 항행장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15394396A JP3536535B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ナビゲーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH102746A true JPH102746A (ja) | 1998-01-06 |
| JP3536535B2 JP3536535B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=15573476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15394396A Expired - Fee Related JP3536535B2 (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ナビゲーション装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5856802A (ja) |
| JP (1) | JP3536535B2 (ja) |
| KR (1) | KR100226034B1 (ja) |
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| JP2008058186A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Sony Corp | ナビゲーション装置、ナビゲーション処理方法及びナビゲーション処理プログラム |
| US8996269B2 (en) | 2012-09-26 | 2015-03-31 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Vehicle speed control apparatus, vehicle speed control system comprising the same and vehicle speed control method |
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| JP2000194726A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-07-14 | Sony Corp | 情報処理装置及び方法、情報処理システム並びに提供媒体 |
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| US10569792B2 (en) | 2006-03-20 | 2020-02-25 | General Electric Company | Vehicle control system and method |
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