JP2924522B2 - 車載用ナビゲーション装置 - Google Patents

車載用ナビゲーション装置

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JP2924522B2 JP33152192A JP33152192A JP2924522B2 JP 2924522 B2 JP2924522 B2 JP 2924522B2 JP 33152192 A JP33152192 A JP 33152192A JP 33152192 A JP33152192 A JP 33152192A JP 2924522 B2 JP2924522 B2 JP 2924522B2
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陽一郎 須賀
朋明 阿部
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の位置や方位およ
びその周辺の地図情報などを表示する車載用ナビゲーシ
ョン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来この種の車載用ナビゲーション装置
は、図4に示すような構成が一般的であった。以下その
構成及び動作について説明する。図4において、地磁気
センサなどの角速度センサ101と距離センサ102とのデー
タを、入力インターフェース103よりCPU104へ入力し
車両位置・車両方位・走行軌跡を求め、通信インターフ
ェース105を経て得られたGPS受信機106の絶対位置情
報とCD−ROM107の地図データと比較することによ
り、推定車両位置を算出し画像処理プロセッサ108を経
てディスプレイ109に地図上の車両位置を表示すること
ができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車載用ナビゲーション装置では、初期立ち上げ時に
車両の初期位置、初期方位の設定が必要であるが、例え
ば現在の地図上での車両位置および車両方位がわからな
い場合には、初期位置・方位設定が不可能であった。ま
た、地図に載っていない新しい道路を走行するなどし
て、長距離に渡り位置修正や方位修正する機会がなかっ
た場合、算出した車両位置、車両方位に誤差が累積し、
正確な車両位置、車両方位を見失うという問題があっ
た。
【0004】従来、これらの問題を解決するために、G
PSなど外部情報により現在位置を算出する装置を付加
し、車両位置を修正する方法があるが、GPSは位置情
報しか持たず車両方位を修正することはできない(GP
S方位情報も存在するが、一定速度以下では信頼性が低
い)という問題があった。また、GPSの位置情報はマ
ルチパス、衛星の組合せなどにより乱れることがあり有
効なGPS方位データだけを選択する必要があるという
問題があった。
【0005】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、車両の使用者が車両の初期位置、初期方向
を設定する必要がなく、走行後も、正確な車両位置、車
両方位を見失うことのなく再設定できる優れた車載用ナ
ビゲーション装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、自立位置算出手段により算出された自立位
置を、任意の距離毎あるいは任意の時間毎のGPS位置
算出手段により算出されたGPS位置に修正する位置修
正手段と、上記位置修正手段により前回修正されたGP
S位置と今回算出されたGPS位置間を結ぶ直線の傾き
と、上記位置修正手段により前回修正されたGPS位置
と上記自立位置算出手段により算出された今回の自立位
置間を結ぶ直線の傾きとの差分を算出する方位差算出手
段と、上記方位算出手段で算出された差分に対して重み
付けを行う重み付け手段と、上記自立方位算出手段によ
り算出された今回の自立方位を、上記重み付け手段で重
み付けされた方位差分で修正する走行方位修正手段とを
具備し、重み付けされた方位差分で方位を修正するた
め、誤差成分が含まれているGPSの位置情報、方位情
報を複数回にわたって繰り返し処理することにより、誤
差成分を含むGPSのデータの信頼性を上げて方位の修
正量を決めることができるものである。
【0007】
【0008】
【作用】従って本発明によれば、GPSにより初期の位
置設定および方位設定が不要になり、走行中に長距離に
渡って位置修正、方位修正する機会がなかった場合で
も、GPSにより車両位置だけでなく車両方位も修正す
ることができるという作用を有する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1〜図3
を参照しながら詳細に説明する。
【0010】図1は本実施例のブロック構成図、図2は
フローチャートの一例、図3は方位算出手段の説明図の
一例を示している。
【0011】図1において、1はGPS受信機、2はG
PS位置算出手段であり、GPS受信機1から送られる
データを解析してGPSの受信位置を算出する。3は前
回修正時のGPS位置を保持するGPS位置保持手段で
あり、4は今回GPS位置と前回修正時のGPS位置か
らGPSの受信位置間の絶対方位を算出するGPS位置
間絶対方位算出手段である。5は速度センサであり、速
度検出手段6において速度センサ5のデータにより車両
速度を検出する。7は速度センサ5のデータにより車両
の移動距離を算出する移動距離算出手段である。8は角
速度センサであり、この角速度センサ8のデータにより
自立方位変化検出手段9によってGPSの受信位置間の
絶対方位を算出する。10は自立位置算出手段であり、
移動距離算出手段7と自立方位変化検出手段9の出力よ
り今回自立位置を算出する。11は前回自立位置を保持
した自立位置保持手段であり、12は前回と今回の自立
位置間の絶対方位を算出する自立位置間絶対方位算出手
段である。13は方位差算出手段であり、GPS位置間
絶対方位算出手段4と自立位置間絶対方位算出手段12
から方位修正量を求める。14は自立走行方位を算出す
る自立走行方位算出手段であり、15は走行方位修正手
段であり、自立走行方位算出手段14により自立走行方
位を修正する。
【0012】次に、上記実施例の動作について説明す
る。図1において、GPS位置算出手段2により、GP
S受信機1から送られるデータを解析してGPSの受信
位置を算出し、今回算出したGPS位置とGPS位置保
持手段3より得られる前回修正時のGPS位置から、G
PS位置間絶対方位算出手段4によってGPSの受信位
置間の絶対方位を算出する。
【0013】一方、速度センサ5のデータより速度検出
手段6によって車両速度を検出し、移動距離算出手段7
により速度センサ5による移動距離を算出する。また、
角速度センサ8のデータより自立方位変化検出手段9に
よって方位変化量を検出する。求められた移動距離、方
位変化量から自立位置算出手段10により今回自立位置
を算出し、自立位置保持手段11により保持している前
回自立位置と今回自立位置から自立位置間絶対方位算出
手段12により前回と今回の自立位置間の絶対方位を算
出する。
【0014】さらに、GPS位置間絶対方位算出手段4
によって求められたGPSの受信位置間の絶対方位と、
自立位置間絶対方位算出手段12により前回と今回の自
立位置間の絶対方位とから方位差算出手段13により方
位修正量を求め、自立走行方位算出手段14により自立
走行方位を算出する。
【0015】ここで、移動距離検出手段7により求めら
れた移動距離が一定値以上ならGPSによる修正方位が
有効であるとして、走行方位修正手段15により自立走
行方位を修正する。
【0016】図2は自立走行方位を修正する制御フロー
を示すフローチャートである。任意の時刻毎あるいは任
意の距離毎にGPSにより位置修正を行い、ステップ2
1においてm回目の位置修正が起きた否かを判定し、さ
らにステップ22においてn回目の位置修正が起きた否
かを判定する。次に、ステップ24において、m回目と
n回目のGPSによる修正位置が規定値以上の距離だけ
離れているか否かを判定し、規定の距離以上離れていな
い場合はさらにGPSによる位置修正を続行し、規定の
距離以上離れている場合には、ステップ26に進み、n
回目のGPSによる修正位置とn回目の修正時の自立走
行位置が規定値以上離れているか否かを判断し、規定の
距離以上離れている場合には、n回目の位置修正と同時
に車両の走行方位を修正し、規定の距離以上離れていな
い場合は車両の走行方位を修正は行わずにステップ22
に戻る。
【0017】次に、図3に示すベクトル図を参照して自
立走行方位の修正について説明する。
【0018】前回のGPSによる修正位置(自立走行の
起点)を A(Xm,Ym)、今回のGPSによる修正位
置を B(XGPSn,YGPSn)、今回修正時の自立走行位
置をC(Xn,Yn)、ふたつのGPS修正位置間を結ぶ
直線の絶対方位を θAB、前回のGPS修正位置と今回
修正時の自立位置間を結ぶ直線の絶対方位を θAC、今
回修正時の修正前の自立走行方位を θn(old)、修正後
の自立走行方位を θn( new) とすると、θAB、θACは以
下の式で表される。
【0019】 θAB=tan-1{(YGPSn−Ym)/(XGPSn−Xm)} θAC=tan-1{(Yn −Ym)/(Xn −Xm)} ここで、m,n(n>m)は任意の整数。
【0020】θAB と θAC から算出される方位修正量
dθ は dθ = {β/(α+β)} × (θAB−θAC)ただし、上記式において、αは1未満の正の数で絶対方
位θABに対する重み付け係数であり、βは1未満の正の
数で絶対方位θACに対する重み付け係数であり、α+β
=1である。 したがって θn(new) は以下の式で表され
る。
【0021】θn(new) = θn(old) + dθ ここで、ふたつのGPS地点AB間の距離の下限値を
AC_min、今回修正時のBC間の距離の下限値を L
BC_min とすると、ふたつのGPS地点AB間の距離 L
AC が以下の式を満たし、 LAC > LAC_min かつ、今回修正時のBC間の距離 LBC が以下の式、 LBC > LBC_min を満たすときGPSによる修正方位は有効であるとし自
立走行方位を修正して、車両の走行方位を修正する。
【0022】このように、上記実施例によれば、任意の
時刻毎あるいは任意の距離毎にGPSにより位置修正を
行い、m回目のGPSによる修正位置とn回目のGPS
による修正位置とを結ぶ直線の方位と、m回目のGPS
による修正位置とm回目の修正位置を起点とした自立走
行のn回目のGPS修正時の位置を結ぶ直線の方位の差
より自立走行方位の修正量を算出し、m回目とn回目の
GPSによる修正位置が規定値以上かつn回目のGPS
による修正位置とn回目の修正時の自立走行位置が規定
値以上なら、n回目の位置修正と同時に車両の走行方位
を修正することができる。
【0023】特に、上記実施例では、自立方位算出手段
により算出された今回の自立方位を、重み付け手段で重
み付けされた方位差分で修正する走行方位修正手段を具
備しているため、方位修正量を、処理の繰り返しにより
次第に収束させることができるものである。
【0024】
【発明の効果】本発明は、方位算出手段で算出された差
分に対して重み付けを行う重み付け手段を設け、自立方
位算出手段により算出された今回の自立方位を、重み付
け手段で重み付けされた方位差分で修正するため、誤差
成分が含まれているGPSの位置情報、方位情報を複
にわたって繰り返し処理することによりGPSのデー
タの信頼性を上げて方位の修正量を決めることができる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における車載用ナビゲーショ
ン装置のブロック構成図
【図2】同装置の自立走行方位を修正する制御フローを
示すフローチャート
【図3】同装置の方位算出手段の算出方を示す説明図
【図4】従来の車載用ナビゲーション装置のブロック構
成図
【符号の説明】
1 GPS受信機 2 GPS位置算出手段 3 GPS位置保持手段 4 GPS位置間絶対方位算出手段 5 速度センサ 6 速度検出手段 7 移動距離算出手段 8 角速度センサ 9 自立方位変化検出手段 10 自立位置算出手段 11 自立位置保持手段 12 自立位置間絶対方位算出手段 13 方位差算出手段 14 自立走行方位算出手段 15 走行方位修正手段

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自立位置算出手段により算出された自立
    位置を、任意の距離毎あるいは任意の時間毎のGPS位
    置算出手段により算出されたGPS位置に修正する位置
    修正手段と、上記位置修正手段により前回修正されたG
    PS位置と今回算出されたGPS位置間を結ぶ直線の傾
    きと、上記位置修正手段により前回修正されたGPS位
    置と上記自立位置算出手段により算出された今回の自立
    位置間を結ぶ直線の傾きとの差分を算出する方位差算出
    手段と、上記方位算出手段で算出された差分に対して重
    み付けを行う重み付け手段と、上記自立方位算出手段
    より算出された今回の自立方位を、上記重み付け手段で
    重み付けされた方位差分で修正する走行方位修正手段と
    を具備してなる車載用ナビゲーション装置。
  2. 【請求項2】 GPS位置算出手段により算出された前
    回のGPS位置と今回のGPS位置との間の距離が規定
    値以上の場合に走行方位修正手段により走行方位を修正
    することを特徴とする請求項1記載の車載用ナビゲーシ
    ョン装置。
  3. 【請求項3】 GPS位置算出手段により算出された今
    回のGPS位置と自立位置算出手段で算出された今回の
    自立位置との間の距離が規定値以上の場合に走行方位修
    正手段により走行方位を修正することを特徴とする請求
    項1記載の車載用ナビゲーション装置。
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