JPH11257982A - ナビゲーション装置 - Google Patents

ナビゲーション装置

Info

Publication number
JPH11257982A
JPH11257982A JP8054398A JP8054398A JPH11257982A JP H11257982 A JPH11257982 A JP H11257982A JP 8054398 A JP8054398 A JP 8054398A JP 8054398 A JP8054398 A JP 8054398A JP H11257982 A JPH11257982 A JP H11257982A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
position data
gps
information
navigation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8054398A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiharu Ogasa
義治 小笠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP8054398A priority Critical patent/JPH11257982A/ja
Publication of JPH11257982A publication Critical patent/JPH11257982A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 GPSと推測航法とを併用する従来のナビゲ
ーション装置では、データ処理装置でGPS測位位置デ
ータと推測位置データとを二者択一で選択してナビゲー
ション情報を出力しているので、精度が低下する場合が
ある。 【解決手段】 GPS受信機に、GPS測位位置データ
と推測位置データとを観測値とし、それぞれ予測される
誤差の大きさを基にフィルタゲインを定めてカルマンフ
ィルタ処理によりナビゲーション情報を生成する位置デ
ータを算出する位置データ計算部を備えた。

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と推測航法
(自立航法とも言われる)とを併用するナビゲーション
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来のこの種のナビゲーション
装置の一例を示すブロック図である。図3において、1
aはGPS受信機、2は速度センサ、3は方位センサ、
4aはデータ処理装置、5は設定入力部、6はCRT等
の表示部である。またデータ処理装置4aにおいて、4
1は入力される速度データと方位データとを用いて推測
航法により推測位置を計算する推測位置計算部、42は
推測位置計算部41から出力される推測位置データとG
PS受信機1aから出力されるGPS測位位置データの
何れかを二者択一で選択してナビゲーション情報のため
の位置データを出力する位置データ選択部、43は位置
データ等に基づいてマップデータ45から表示すべきマ
ップを抽出する表示マップ抽出部、44は設定入力部5
からの各種設定入力により表示マップ抽出部43等を制
御する制御部である。
【0003】次に、図3に示すナビゲーション装置の動
作について説明する。データ処理装置4aへはGPS受
信機1aからGPS測位位置データが入力され、一方、
速度センサからの速度情報と方位センサからの方位情報
とが入力される。データ処理装置4aでは、入力される
速度情報と方位情報とにより、推測位置計算部41で推
測位置データを出力する。
【0004】従来のナビゲーション装置は以上のように
構成されており、GPS受信機1aで衛星からの電波を
受信できない場合や、異常データにより極端な位置飛び
が発生した場合、位置データ選択部42で推測位置デー
タを選択してナビゲーション情報のための位置データを
出力する。また速度センサ2からの速度情報やジャイロ
等の方位センサ3からの方位情報は時間の経過と共に推
測位置データに含まれる誤差が大きくなるので、位置デ
ータ選択部42は定期的に、推測位置計算部41へ更正
値を出力し、推測航法により求められる推測位置データ
の誤差減少を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のナビゲーション
装置は以上のように構成されており、以下のような問題
がある。データ処理装置では、上述のような位置データ
の選択や推測位置データの更正値を出力するだけでな
く、入力される位置データに基づいてマップデータから
表示マップを抽出したり、設定入力部で入力される各種
の設定に基づいて、目的地の検索,目的地までの距離計
算等を平行して行っており、同時に処理するデータ量が
多いため負担が大きく、各データ処理に時間がかかる。
一方、GPS受信機には測位位置データを算出するため
の演算処理機能を備えており、ナビゲーション情報のた
めの位置データの計算にこの演算処理機能を利用すれば
データ処理装置の負担を軽減できる。
【0006】また従来のナビゲーション装置では、GP
S測位位置データが得られない場合や測位位置データに
起こり得ない位置飛びが発生した場合にのみ推測位置デ
ータを選択する構成となっているが、周知のようにGP
Sによる測位精度は種々変化するため極端な位置飛びは
発生していなくても推測位置データの方が誤差が少ない
場合がある。
【0007】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、GPS受信機内で、予測される誤差
で重み付けを変化させながらGPS測位位置データと推
測位置データとの両方を用いて位置データを算出するこ
とで精度の高いナビゲーション情報を出力できると共
に、データ処置装置の負担を軽減して各データ処理に要
する時間を短縮できるナビゲーション装置を提供するこ
とを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明にかかわるナビゲ
ーション装置は、GPS受信機,速度センサ及び方位セ
ンサ,データ処理装置とで構成され、GPSによるGP
S測位位置データと、速度情報及び方位情報で算出され
る推測位置データとを併用してナビゲーション情報を出
力するナビゲーション装置において、前記GPS受信機
内に、前記速度センサからの速度情報と方位センサから
の方位情報とを入力して前記推測位置データを算出する
手段を備えたことを特徴とする。
【0009】またGPS受信機内に、GPS測位位置デ
ータと推測位置データとを観測値とし、それぞれ予測さ
れる誤差の大きさを基にフィルタゲインを定めてカルマ
ンフィルタ処理によりナビゲーション情報を生成する位
置データを算出する手段を備えたことを特徴とする。
【0010】またGPS受信機内に、算出された位置デ
ータを用いて推測位置データの更正を自動的に行う手段
を備えたことを特徴とする。
【0011】更にそれぞれ予測される誤差の大きさは、
GPS測位位置データにおいてはDOP及びSV Accur
acy を基準とし、推測位置データにおいては更正後の経
過時間,方位変化量及び位置変化量を基準として決定す
ることを特徴とする。
【0012】本発明のナビゲーション装置は上述のよう
な構成とすることで、ナビゲーション情報に必要な位置
データを二者択一で選択する場合の精度の劣化を防止で
き、またデータ処理装置の負担の軽減が図れるようにな
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明のナビゲーション
装置の構成の一実施形態を示すブロック図である。図1
において、1はGPS受信機、2はこのナビゲーション
装置が搭載されている移動体の移動速度を検出する速度
センサ、3は同じく移動方向を検出するジャイロ等で構
成された方位センサ、4はナビゲーション装置本体を構
成するデータ処理装置、5はデータ処理装置4に各種の
設定を入力する設定入力部、6はナビゲーション情報を
地図情報として視覚表示する表示部である。またデータ
処理装置4において、43はマップデータ抽出部であ
り、設定入力部5で設定された各種条件に従ってマップ
データ45から所望のマップデータを抽出し、位置デー
タで得られる現在位置を重畳表示して表示部6へ出力す
る。
【0014】図2は、図1に示すGPS受信機1の構成
を示すブロック図である。図2において、11は各衛星
からの電波を受信しそれぞれの衛星までの擬似距離を出
力するGPS受信部、12はGPS受信部11から得ら
れる複数の衛星までの擬似距離から現在位置を測位する
測位演算部、13は速度センサ2から入力される速度情
報と方位センサ3から入力される方位情報とにより、推
測航法における推測位置を計算する推測位置計算部、1
4はGPS測位位置データと推測位置データの両方を用
いてナビゲーション情報のための位置データを計算する
位置データ計算部である。
【0015】次に動作について説明する。周知のように
GPSによる測位位置データの精度は、衛星の配置状態
によって変化し、またSA(作為的劣化措置)の変化に
よっても変化する。また推測航法による推測位置データ
の誤差も、更正されてから時間の経過,方位変化量及び
位置変化量と共に増加するので、各時点ではどちらの位
置データがより正確な位置を測位しているかは一律に判
断できない。従って本実施形態では位置データ計算部1
4により、それぞれ予測される誤差の相違で重み付けを
変化させて、カルマンフィルタ処理により位置データを
算出する構成とした。
【0016】周知のようにカルマンフィルタは、観測値
より内部状態を最小分散の意味で推定する最適線形フィ
ルタであり、GPS測位位置データと推測位置データと
をそれぞれ観測値として、最小分散により位置データを
算出する。また、予測される誤差の相違で重み付けを変
化させるので、精度の高い位置データが算出できるよう
になる。カルマンフィルタの例を以下に示す。 UXt=UXtGPS −K(UXtGPS −UXtDR) UYt=UYtGPS −K(UYtGPS −UYtDR) UZt=UZtGPS −K(UZtGPS −UZtDR) ここで、 UXt,UYt,UZt:算出された位置データ(フィ
ルタ後の現在の三次元位置) UXtGPS ,UYtGPS ,UZtGPS :GPS測位位置
データ(三次元) UXtDR,UYtDR,UZtDR:推測位置データ(三次
元) K:フィルタゲイン(0≦K≦1)
【0017】フィルタゲインKは、それぞれ予測される
誤差の相違で変化させる。例えば、上述のようにGPS
の測位精度は、衛星の配置状態によって変化し、この情
報はDOP(dilution of precision) によってGPS受
信機1で知ることができる。またSA(selective avai
lability) の変化は、衛星より送信されてくる航法デー
タ中のSV Accuracy によってGPS受信機1で知るこ
とができる。従ってこれらDOPやSV Accuracy によ
り、GPS測位位置にどの程度の大きさの誤差が含まれ
るかを予測できる。
【0018】一方、推測航法による推測位置は、速度セ
ンサ及び方位センサ自体の誤差が予め判っているので、
更正後の経過時間,方位変化量及び位置変化量を知るこ
とによりその時の推測位置にどの程度の大きさの誤差が
含まれるかを予測できる。従って本実施形態では、例え
ばこれらの予測誤差をパラメータとしてカルマンフィル
タのフィルタゲインKを決定し、誤差が少ない方に重み
付けを行いながら最小分散により位置データを算出して
データ処理装置4へ出力する構成としている。また位置
データ計算部14から算出される位置データを更正値と
して、推測位置計算部13で算出される推測位置データ
を定期的に更正する構成としている。
【0019】本実施形態のナビゲーション装置は以上の
ように、GPS受信機1内で推測位置を計算すると共
に、GPS測位位置とこの推測位置とを観測値とし、予
測される誤差の大きさをフィルタゲインとした重み付け
をしてカルマンフィルタにより位置データをGPS受信
機1から出力する構成としたので、二者択一とした場合
の精度の劣化を防止できるようになる。またGPS受信
機1でナビゲーション情報に必要な位置データを出力で
きるので、データ処理装置4の負担を大幅に軽減できる
ようになる。
【0020】なお上述のフィルタゲインを決定するパラ
メータがこれらに限定されるものではないことは言うま
でもなく、衛星より送信される他の航法データをパラメ
ータとしても良い。また本実施形態では現在位置等を地
図上に視覚表示するナビゲーション装置で説明している
が、GPS測位と推測航法とを併用するナビゲーション
装置の全てに実施できることは言うまでもない。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明のナビゲーシ
ョン装置は、GPS受信機に速度情報と方位情報とを入
力してGPS受信機内で推測位置を計算すると共に、G
PS測位位置とこの推測位置とを観測値とし、予測され
る誤差の大きさをフィルタゲインとした重み付けをして
カルマンフィルタによりナビゲーション情報に必要な位
置データを出力する構成としたので、ナビゲーション情
報に必要な位置データを二者択一で選択する場合の精度
の劣化を防止でき、高精度なナビゲーション情報が得ら
れる。またGPS受信機でナビゲーション情報に必要な
位置データまでを出力し、かつ推測位置データを定期的
に更正する構成としたので、データ処理装置の負担を軽
減できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1に示すGPS受信機の構成を示すブロック
図である。
【図3】従来のこの種のナビゲーション装置の一例を示
すブロック図である。
【符号の説明】
1 GPS受信機 2 速度センサ 3 方位センサ 4 データ処理装置 5 設定入力部 6 表示部 11 GPS受信部 12 測位演算部 13 推測位置計算部 14 位置データ計算部 43 マップデータ抽出部 44 制御部 45 マップデータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 GPS受信機,速度センサ及び方位セン
    サ,データ処理装置とで構成され、 GPSによるGPS測位位置データと、速度情報及び方
    位情報で算出される推測位置データとを併用してナビゲ
    ーション情報を出力するナビゲーション装置において、 前記GPS受信機内に、 前記速度センサからの速度情報と方位センサからの方位
    情報とを入力して前記推測位置データを算出する手段を
    備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
  2. 【請求項2】 前記GPS受信機内に、 前記GPS測位位置データと前記推測位置データとを観
    測値とし、それぞれ予測される誤差の大きさを基にフィ
    ルタゲインを定めてカルマンフィルタ処理によりナビゲ
    ーション情報を生成する位置データを算出する手段を備
    えたことを特徴とする請求項1記載のナビゲーション装
    置。
  3. 【請求項3】 前記GPS受信機内に、 前記算出された位置データを用いて前記推測位置データ
    の更正を自動的に行う手段を備えたことを特徴とする請
    求項2記載のナビゲーション装置。
  4. 【請求項4】 前記それぞれ予測される誤差の大きさ
    は、GPS測位位置データにおいてはDOP及びSV A
    ccuracy を基準とし、推測位置データにおいては更正後
    の経過時間,方位変化量及び位置変化量を基準として決
    定することを特徴とする請求項2記載のナビゲーション
    装置。
JP8054398A 1998-03-13 1998-03-13 ナビゲーション装置 Pending JPH11257982A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8054398A JPH11257982A (ja) 1998-03-13 1998-03-13 ナビゲーション装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8054398A JPH11257982A (ja) 1998-03-13 1998-03-13 ナビゲーション装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11257982A true JPH11257982A (ja) 1999-09-24

Family

ID=13721272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8054398A Pending JPH11257982A (ja) 1998-03-13 1998-03-13 ナビゲーション装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11257982A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001194444A (ja) * 1999-11-22 2001-07-19 Nokia Mobile Phones Ltd 汎用位置決めシステムで用いられる測定値フィルタリング方法および装置
JP2002281540A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Hitachi Ltd 位置測定を行う移動端末装置
JP2003279637A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Casio Comput Co Ltd Gps受信装置及びgps受信方法
JP2007155581A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Japan Radio Co Ltd 測位システム,測位演算装置,及び測位システム用回路
JP2008111272A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Toa Harbor Works Co Ltd 軟弱水中地盤上の盛土の監視方法および装置
ES2331498A1 (es) * 2006-06-22 2010-01-05 Honda Motor Co., Ltd. Sistema de navegacion para vehiculos.
CN103454660A (zh) * 2012-12-28 2013-12-18 北京握奇数据***有限公司 一种车辆定位方法及装置
JP2014506324A (ja) * 2010-12-22 2014-03-13 クアルコム,インコーポレイテッド 衛星測位の信頼性を推定するための方法および装置
JP2019194592A (ja) * 2018-05-03 2019-11-07 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 運動及び位置センサを用いて車両位置を衛星に依拠して算出する方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001194444A (ja) * 1999-11-22 2001-07-19 Nokia Mobile Phones Ltd 汎用位置決めシステムで用いられる測定値フィルタリング方法および装置
JP2002281540A (ja) * 2001-03-19 2002-09-27 Hitachi Ltd 位置測定を行う移動端末装置
US6928292B2 (en) 2001-03-19 2005-08-09 Hitachi, Ltd. Mobile handset with position calculation function
JP2003279637A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Casio Comput Co Ltd Gps受信装置及びgps受信方法
JP2007155581A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Japan Radio Co Ltd 測位システム,測位演算装置,及び測位システム用回路
ES2331498A1 (es) * 2006-06-22 2010-01-05 Honda Motor Co., Ltd. Sistema de navegacion para vehiculos.
JP2008111272A (ja) * 2006-10-30 2008-05-15 Toa Harbor Works Co Ltd 軟弱水中地盤上の盛土の監視方法および装置
JP2014506324A (ja) * 2010-12-22 2014-03-13 クアルコム,インコーポレイテッド 衛星測位の信頼性を推定するための方法および装置
CN103454660A (zh) * 2012-12-28 2013-12-18 北京握奇数据***有限公司 一种车辆定位方法及装置
JP2019194592A (ja) * 2018-05-03 2019-11-07 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングRobert Bosch Gmbh 運動及び位置センサを用いて車両位置を衛星に依拠して算出する方法
US11946746B2 (en) 2018-05-03 2024-04-02 Robert Bosch Gmbh Method for satellite-based detection of a vehicle location by means of a motion and location sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11105633B2 (en) Navigation system utilizing yaw rate constraint during inertial dead reckoning
JP5270184B2 (ja) 衛星航法/推測航法統合測位装置
JP4234039B2 (ja) 衛星測位装置及びナビゲーション装置
EP1690067B1 (en) System and method for using multiple aiding sensors in a deeply integrated navigation system
US20110202204A1 (en) System and Method of Navigation based on State Estimation Using a Stepped Filter
EP1260831B1 (en) Hybrid processing method and apparatus, navigation system, and computer program
US9423486B2 (en) Position calculating method and position calculating device
US20140104101A1 (en) Position calculating method and position calculating device
JP2005300167A (ja) 衛星測位装置及びナビゲーション装置
JPH11257982A (ja) ナビゲーション装置
JP2007256041A (ja) Gps測位による位置算出装置
JP2009192462A (ja) 測位方法、プログラム及び測位装置
US20170131107A1 (en) Angular velocity sensor correction device and method for correcting output signal from angular velocity sensor, and direction estimation device and method for estimating direction by correcting output signal from angular velocity sensor
JP2007248165A (ja) 車両位置予測方法及び装置
JPH04364491A (ja) 自車位置認識装置
JP3569015B2 (ja) Gpsナビゲーション装置
JPH08334338A (ja) Gpsナビゲーション装置
JPH05333132A (ja) Gps測位方法及び装置
JP5597080B2 (ja) 地図表示装置が地図データを処理するためのコンピュータプログラム、地図表示装置及び方法
JP2014089047A (ja) 測位装置、測位方法、および測位プログラム
JP2010019723A (ja) 走行状態推定システム
JP5183050B2 (ja) 車載用ナビゲーション装置及びナビゲーション方法
JP2006125876A (ja) 移動体の位置算出装置および算出方法
JP2002162458A (ja) 方位測定装置
JPH10141966A (ja) ナビゲーション装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20050824

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051101

A02 Decision of refusal

Effective date: 20060307

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02