JP3194907B2 - ナビゲーション装置の測位方法 - Google Patents

ナビゲーション装置の測位方法

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JP3194907B2
JP3194907B2 JP13525398A JP13525398A JP3194907B2 JP 3194907 B2 JP3194907 B2 JP 3194907B2 JP 13525398 A JP13525398 A JP 13525398A JP 13525398 A JP13525398 A JP 13525398A JP 3194907 B2 JP3194907 B2 JP 3194907B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、GPSによる測位
方法とマップマッチング手法を使用するナビゲーション
装置の測位方法に関する。
【0002】
【従来の技術】GPSによる測位方法とマップマッチン
グ手法を使用するナビゲーション装置の測位方法におい
ては、GPSにより車両の緯度、経度、方位、及び速度
を測定して絶対位置を検出し、方位センサにより方位
を、距離センサにより距離を測定して現在位置を検出し
ている。そして、実際の現在位置を算出する場合、GP
Sによる測位結果の信頼度係数とセンサによる測位結果
の信頼度係数を掛け合わせて算出している。マップマッ
チング手法は、地図データと共に道路形状に合わせてリ
ンクとノードを予め準備しておき、通常は車両等が道路
上に存在する確率が著しく高いことに注目し、測位結果
を強制的にリンク上の道路に合わせ込んで地図上に自車
の現在地を表示していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】マップマッチング手法
は、道路形状に合わせたリンクと、センサで検出した実
際の現在位置との誤差が少なければ精度の向上が得られ
る。しかし、ゴルフ場、校庭、河川敷等の道路でない場
所では、センサで検出した現在位置がGPS単独で測位
した結果より悪くなることがある。また、リンクは固定
データであり、新しくできた道路等がある場合には補完
されないことがある。
【0004】一方、近年、GPSの持つ意図的な測位誤
差をキャンセルして測位精度を向上させるDGPS(差
分補正型GPS測位システム)が導入され、これを用い
た測位システムが増えてきている。このシステムはFM
多重放送波、携帯無線機等で、移動体に一定の時間間隔
で補正情報である誤差データを配送し、GPSによる測
位の誤差を補正するものである。しかし、電波の状態が
悪い場合、あるいは回線が混み合って補正データの配送
時間間隔が長くなった場合には誤差データが正確に得ら
れず、また、リアルタイムの誤差データが得られないた
め測位誤差が増大してしまい、必ずしも正確な測位をす
ることができない。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明はGPSによる測位手段とセンサによる測位
手段とを有し、それぞれの手段の信頼度係数を掛け合わ
せて現在位置を算出するナビゲーション装置の測位方法
において、少なくともDGPSからの誤差データの受信
状態の良否、DGPSからの誤差データの受信間隔の大
小、自車とDGPS基地局との距離の遠近のいずれか一
つを判断し、判断結果に応じて前記信頼度係数を変化さ
せるものである。
【0006】より詳細に言うと、DGPSからの誤差デ
ータの受信状態が良であり、かつ前記DGPSからの誤
差データの受信間隔が小さいと判断された場合、前記G
PSの信頼度係数を上げるようにする。また、自車とD
GPS基地局との距離が近いと判断された場合、前記G
PSの信頼度係数を上げるようにする。
【0007】さらに、DGPSからの誤差データの受信
間隔が大きいと判断された場合、及び前記自車とDGP
S基地局との距離が遠いと判断された場合、各々前記G
PSの信頼度係数を下げるようにする。上記のように、
DGPSからの誤差データの受信状態の良否、DGPS
からの誤差データの受信間隔の大小、及び自車とDGP
S基地局との距離の遠近に応じて信頼度係数を変化させ
るので、正確な測位をすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1はDGPSの概要を示したも
のである。図に示されているように、DGPSは経度、
緯度が判明している固定された基準局でGPSによる測
位の誤差αを測定し、その誤差αを誤差情報として転送
し、それを受けた車両側でGPSにより測定した絶対位
置Aから誤差αの除去を行い、車両の位置補正を行う。
【0009】図2は、本発明の方法を用いるナビゲーシ
ョン装置の構成の概要を示した図である。図において、
制御部1はCPU1a、EEPROM1b、RAM1c
を有する。制御部1にはインターフェース2を介して、
振動ジャイロ、地磁気センサ等からなる方位センサ3か
らの方位信号、車速パルス等の距離センサ4からの距離
信号が入力し、車両の現在位置を検出する。一方、同じ
く制御部1には、GPS衛星からの電波を受信して復調
するGPS受信機5からGPSデータがインタフェース
2を介して入力し、車両の絶対位置を検出する。また、
受信機6がFM多重放送を受信して得たDGPSの補正
のための誤差データがインターフェースを2介して制御
部1に入力する。
【0010】制御部1にはDGPSからの誤差データの
配送間隔を計測するタイマがソフトで構成されている。
DGPSは誤差データを間隔を持って配送しているが、
この誤差データは刻々変化している。従って、誤差デー
タを短い間隔で受けたときはリアルタイムの誤差データ
が得られて計算の精度が高くなるが、間隔が開いてしま
うとリアルタイムの誤差データとは異なった誤差データ
となるため、計算の精度が下がってしまい、計算結果が
信用できないものとなる。そのため、DGPSからの誤
差データの信用度を判断するため、タイマによって誤差
データの配送間隔を計測している。
【0011】RAM1cは信頼度係数を変化させるため
のメモリである。信頼度係数はCPU1aが変化させ
る。EEPROM1bは最終的に決定された自車の位置
を格納するメモリである。RAM1cにはDGPSデー
タから基地局の緯度、経度を取り出し、基地局と自車の
位置の間の距離を算出する手段とその演算結果も格納さ
れる。これは、自車の位置と基地局の位置が離れるほど
DGPSの誤差データの信頼度が低くなるため、後述の
信頼度係数を調整するために用いる。また、EEPRO
M1bには、地図データを補完した結果も格納される。
これは、例えば新しい道ができた場合にその部分を学習
させ、後から地図データを補完することがあるからであ
る。なお、後から地図データを補完する場合、信頼でき
るデータが得られた場合にのみ補完することが重要であ
る。
【0012】7は入力装置であり、8は表示部である。
表示部8はグラフィックコントローラ8a、グラフィッ
クメモリ8b、表示コントローラ8c、表示装置8dを
有している。9は外部メモリとして地図情報等が記録さ
れたCD−ROMであり、CD−ROMドライバ10、
CD−ROMデコーダ11を備えている。イルミネーシ
ョン制御信号はスイッチ12を介して、またバッテリー
電源はスイッチ13を介して、それぞれ検出回路14及
びレギュレータ15に接続されてお、検出回路14はC
PU1aに、そしてレギュレータ15は装置の各部に接
続されている。なお、イルミネーション制御信号は、オ
ーディオパネルの表示部や、ナビゲーション用道路地図
の色を変化させる等の制御をするための信号である。
【0013】図3は、ナビゲーション装置における本発
明の測位方法を示したフローチャートである。なお、上
記測位のための制御は図2の制御部1で行われる。測位
が開始されると(S1)、DGPSデータの読込みが行
われる(S2)。次に、DGPSの誤差データを用いた
信頼度係数変更機能を利用するかどうかについてユーザ
に判断を求める(S3)。Noであれば、DGPSの誤
差データに基づき補正されたGPSで測位された緯度、
経度、速度、方位から得た現在位置の信頼度係数(以
下、GPSの信頼度係数と記す)とセンサで測位した結
果得られた現在位置の信頼度係数(以下、センサの信頼
度係数と記す)を初期値、即ち、出荷時に設定した信頼
度係数の値に戻す(S12)。ここで、GPSの信頼度
係数をHとすると、センサの信頼度係数は(1−H)で
あり、現在位置は次のように算出される。
【0014】現在位置=H×(GPSによる測位結果)
+(1−H)×(センサによる測位結果)(0≦H≦
1) 上記式において、初期値として、例えばH=0.5に設
定しておく。一方、信頼度係数変更機能を利用するので
あれば(Yes)、DGPSから誤差データが正確に受
信できているかどうか判断される(S4)。DGPSか
ら誤差データが正確に受信できているかどうかは、図2
の受信機6によるDGPSから誤差データの受信強度が
予め設定した所定の値より大きいかどうかによって判断
する。Noであれば、例えば、放送局から離れている等
により受信状態が悪い場合には、即ち、予め設定した受
信強度より小さい場合、その誤差データは用いないよう
にし、GPSの信頼度係数とセンサの信頼度係数を初期
値に戻す(S12)。DGPSから誤差データが正しく
受信できている場合(Yes)、即ち、予め設定した受
信強度より大きい場合、DGPSデータの受信間隔が大
きいかどうか判断される(S5)。この場合も受信間隔
が大きいかどうかは、誤差データの配送時間間隔が予め
設定した間隔より大きいかどうかによって判断される。
Yesであれば、即ち、受信間隔が大きく誤差データの
信頼度が低い場合は、GPSの信頼度係数を下げる(S
6)。Noであれば、DGPSの誤差データの精度が高
いと判断されるため、GPSの信頼度係数を上げる(S
7)。次にDGPSデータの中の基準局の位置情報(緯
度、経度)を取り出し、自車の現在地と基準局の位置の
間の距離を算出し(S8)、自車の位置と基準局との距
離が近いかどうかが判断される(S9)。この場合も、
自車の位置と基準局との距離が予め設定した所定の距離
より大きいかどうかによって判断する。自車の位置と基
地局の距離が遠くなるとDGPSの誤差データの信頼度
は下がる。従って、Noの場合、GPSの信頼度係数を
下げる(S10)。Yesであれば、GPSの信頼度係
数を上げる(S11)。上記S10、S11、S12の
後は一連の処理が終了し(S13)、S2に戻る。
【0015】上記フローにおいて、信頼度係数は、例え
ば0.1又は0.2の幅で上下させることができるよう
にする。なお、上記フローチャートの説明においては、
DGPSからの誤差データの受信状態の良否、DGPS
からの誤差データの受信間隔の大小、及び自車とDGP
S基地局との距離の遠近を順次判断し、判断結果に応じ
て前記信頼度係数を変化させているが、少なくとも上記
判断データのいずれか一つを判断し、その結果に応じて
前記信頼度係数を変化させてもよい。
【0016】
【発明の効果】本発明では上記のように、DGPSから
の誤差データの受信状態の良否、DGPSからの誤差デ
ータの受信間隔の大小、及び自車とDGPS基地局との
距離の遠近に応じてGPSの信頼度係数を変化させ、条
件が悪い場合のデータを用いた測位結果の比重を下げ、
条件が良い場合のデータを用いた測位結果の比重を上げ
て位置を算出しているので、正確な測位をすることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】DGPSの概要を示した図である。
【図2】本発明の方法を用いるナビゲーション装置の構
成の概要を示した図である。
【図3】ナビゲーション装置における本発明の測位方法
を示したフローチャートである。
【符号の説明】
1…制御部 2…インターフェース 3…方位センサ 4…距離センサ 5…GPS受信機 6…受信機 7…入力装置 8…表示部 9…CD−ROM 10…CD−ROMドライバ 11…CD−ROMデコーダ 12、13…スイッチ 14…検出回路 15…レギュレータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−178681(JP,A) 特開 昭63−6414(JP,A) 特開 平10−185600(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 21/00 G08G 1/00 - 9/02 G09B 23/00 - 29/14

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 GPSによる測位手段とセンサによる測
    位手段とを有し、それぞれの手段の信頼度係数を掛け合
    わせて現在位置を算出するナビゲーション装置の測位方
    法において、少なくともDGPSからの誤差データの受
    信状態の良否、DGPSからの誤差データの受信間隔の
    大小、自車とDGPS基地局との距離の遠近のいずれか
    一つを順次判断し、判断結果に応じて前記信頼度係数を
    変化させる、ナビゲーション装置の測位方法。
  2. 【請求項2】 前記DGPSからの誤差データの受信状
    態が良であり、かつ前記DGPSからの誤差データの受
    信間隔が小さいと判断された場合、前記GPSの信頼度
    係数を上げるようにした、請求項1に記載のナビゲーシ
    ョン装置の測位方法。
  3. 【請求項3】 前記自車とDGPS基地局との距離が近
    いと判断された場合、前記GPSの信頼度係数を上げる
    ようにした、請求項2に記載のナビゲーション装置の測
    位方法。
  4. 【請求項4】 前記DGPSからの誤差データの受信間
    隔が大きいと判断された場合、及び前記自車とDGPS
    基地局との距離が遠いと判断された場合、各々前記GP
    Sの信頼度係数を下げるようにした、請求項1に記載の
    ナビゲーション装置の測位方法。
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