位置算出装置の誤差円の決定方法
【課題】 ＧＰＳ位置の測位誤差を表す誤差円を測位環境に応じて再決定する「位置算出装置の誤差円の決定方法」を提供する。
【解決手段】 誤差円の決定方法は、ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの比率を表す走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差円Ｒを決定するステップと、自立航法センサにより測位された航法位置がＧＰＳ位置の誤差円Ｒに含まれないと判定されたとき、走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ誤差円Ｒを再決定するステップとを有する。
【解決手段】 誤差円の決定方法は、ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの比率を表す走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差円Ｒを決定するステップと、自立航法センサにより測位された航法位置がＧＰＳ位置の誤差円Ｒに含まれないと判定されたとき、走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ誤差円Ｒを再決定するステップとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星および自立航法センサによる測位結果を用いて移動体の予測位置を算出する位置算出装置に関し、特に、ＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の測位精度を示す誤差円の決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車位置を算出する方法には、ＧＰＳ衛星を用いたＧＰＳ測位と、車両に搭載されたジャイロセンサや車速センサを用いた自立航法測位とがある。ＧＰＳ測位は、絶対位置や絶対方位を検出することができるが、受信環境によってその精度が悪化するという短所がある。一方、自立航法測位は、受信環境に依存しないが、誤差が累積するという短所がある。このため、ナビゲーション装置では、両者の短所を互いに補完するように、ＧＰＳ衛星による測位データと自立航法センサによる測位データを用いたハイブリッド方式が広く利用されいる。
【０００３】
特許文献１は、ＧＰＳ衛星の測位誤差ΔＬｇを、ＧＰＳ衛星と受信機との測位環境であるＧＤＯＰ（Geometrical Dilution Of Precision）の劣化係数により決定し、測定誤差ΔＬｇと自立航法による測位位置Ｄと比較し、Ｄ＞ΔＬｇの場合には、ＧＰＳ測位による位置を現在位置に決定し、Ｄ≦ΔＬｇの場合には、自立航法による測位位置Ｄを現在位置に決定するナビゲーション装置を開示している。
【０００４】
特許文献２は、車両位置修正装置に関し、自立航法測位により得られるある区間の自立航法走行距離と、ＧＰＳ測位により得られる上記ある区間に相当する区間のＧＰＳ測位点間距離とを比較し、自立航法走行距離とＧＰＳ測位点間距離との差が大きい場合には、ＧＰＳの測位データの信頼度が低いと判定し、差が小さい場合には信頼度が高いと判定する。信頼度が高ければ、ＧＰＳの測位誤差として許容される範囲を示す誤差円の半径を小さくし、信頼度が低ければ、半径を大きくしている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３２４７６１２号
【特許文献２】特開２００３−２７９３６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に示すようにＧＰＳ測位と自立航法測位を用いた位置算出を行う場合、オープンエアのように測位環境が良いケースでは、走行距離比率による誤差円半径は、概ね正しく重み引付け量を決定できるが、遮蔽環境のようにマルチパス等の影響を受けるケースでは、誤差の大きいＧＰＳ位置が連続で出力され、自立航法測位の軌跡と同じ動きをすることがある。これにより、走行距離比率が良いと判定され、ＧＰＳ位置の誤差が大きいにも関わらず、重み引付けが行われ、予測位置の精度が悪化するという問題があった。
【０００７】
例えば図４（ｂ）に示すように、測位時刻Ｔ１における予測位置Ｑ１に速度ベクトルＶｃを加算することで測位時刻Ｔ２における自立航法測位による航法位置Ｌ２が求められる。速度ベクトルＶｃは、角度センサにより検出された自車の相対方位と速度センサにより検出された自車の方位速度から決定される。Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎは、測位時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・ＴｎにおけるＧＰＳ測位により得られた絶対位置（以下、ＧＰＳ位置という）である。走行距離比率は、数式１に示されるように、ＧＰＳ位置の２点間の距離の合計と、速度ベクトルの大きさの合計の比率である。走行距離を算出するための区間または期間は一定であり、ＧＰＳ測位が１秒毎に行われる場合には、その区間は、例えば４区間（または４秒）である。
【０００８】
【数１】
【０００９】
ＧＰＳによる測位環境がマルチパスや衛星配置などの影響により悪化すると、ＧＰＳ位置が、例えばＧ３からＧ４のように大きく位置飛びをする。その後、ＧＰＳによる悪い測位状態が一定期間続くと、ＧＰＳ位置が、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ８と直線状の軌跡となる。上記したように、走行距離を算出する期間が４区間（４秒間）であると、測位時刻Ｔ８におけるＧＰＳ位置Ｇ８の誤差円は、ＧＰＳ位置Ｇ４−Ｇ５、Ｇ５−Ｇ６、Ｇ６−Ｇ７、Ｇ７−Ｇ８の４区間Ｔｍの走行距離の合計と、それに対応する区間Ｔｎの速度ベクトルの大きさの合計との比率から算出される。この場合、両者の走行距離比率が「１」に近くなってしまい、ＧＰＳ位置の測位誤差が大きいにもかかわらず、誤差円Ｒの半径が小さくなってしまう。その結果、速度ベクトルを加算して得られた航法位置Ｌ８が、ＧＰＳ誤差円に重み付け処理され、その位置が予測位置Ｑ８に決定されてしまい、予測位置Ｑ８の精度が悪化してしまう。予測位置の精度が悪化すると、ナビゲーション装置におけるマップマッチング精度も悪くなってしまう。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決し、ＧＰＳによる測位状況が悪化したときに誤差量を再決定させ、予測位置の精度を向上することができる位置算出装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、算出された予測位置を用いて自車位置等を精度良く地図上に表示することが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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る位置算出装置は、ＧＰＳによる測位結果および自立航法センサによる測位結果を用いて移動体の予測位置を算出するものであって、ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差量Ｒを決定する誤差量決定手段と、自立航法センサにより測位された航法位置ＬがＧＰＳ位置の誤差量Ｒ内に存在するか否かを判定する判定手段と、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒに存在しないと判定された場合、前記誤差量決定手段における走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ、誤差量Ｒを再決定させる誤差量再決定手段とを有する。
【００１２】
好ましくは、前記判定手段は、誤差量Ｒと航法位置Ｌを比較し、Ｌ＞Ｒと判定されたとき、前記誤差量再決定手段は、延長された期間（Ｔｃ+Ｔｓ）における走行距離比率に基づき誤差量Ｒを再決定する。
【００１３】
位置算出装置はさらに、誤差量を再決定した後、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在するとき、前記航法位置Ｌを予測位置とし、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在しないとき、前記ＧＰＳ位置を予測位置とする位置算出手段を含む。
【００１４】
本発明に係る位置算出方法は、ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差量Ｒを決定するステップと、自立航法センサにより測位された航法位置がＧＰＳ位置の前記誤差量Ｒ内に存在しないと判定されたとき、走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ、誤差量Ｒを再決定するステップと、誤差量Ｒを再決定した後、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在するとき、前記航法位置Ｌを予測位置とし、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在しないとき、前記ＧＰＳ位置を予測位置とするステップとを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自立航法センサにより測位された航法位置がＧＰＳ位置の誤差量Ｒ内に含まれなくなった場合には、走行距離を算出するための期間を通常のときよりも長くし、誤差量Ｒを再決定するようにしたので、ＧＰＳ位置の測位誤差を反映した誤差量を決定することができ、これにより算出される予測位置の精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る位置算出装置は、好ましくは車載用ナビゲーション装置において利用される。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係る位置算出装置の構成を示すブロック図である。位置算出装置１は、ＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信し、車両の絶対位置、ドップラーシフトを利用した絶対方位、およびＧＰＳ速度に関する測位データを出力するＧＰＳ受信機１０と、車両に取り付けられた各種センサにより相対方位、方位速度に関する測位データを出力する自立航法センサ２０と、ＧＰＳ受信機１０および自立航法センサ２０から出力される測位データを入力し、入力した測位データに基づき移動体の予測位置を算出する位置算出部３０と、移動体の走行履歴情報等を格納するメモリ４０とを含んで構成される。
【００１８】
ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳ受信アンテナ１２、受信部１４、および計算部１６を含んでいる。計算部１６は、１秒毎の測位時刻における、ＧＰＳ位置ＰＧＰＳ、ＧＰＳ方位θＧＰＳ、ＧＰＳ速度ＳＧＰＳを計算し、これらの測位データを位置算出部３０に出力する。
【００１９】
自立航法センサ２０は、車両の回転角度を検出するジャイロなどの角速度センサ２２を含み、角速度センサ２２は、航法方位θＧＹＲＯ（相対方位）を検出し、これを出力する。自立航法センサ２０はさらに、移動体が一定距離を走行する毎にパルスを発生する速度センサ２４とを含み、速度センサ２４は、方位速度Ｖを出力する。
【００２０】
位置算出部３０は、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭ／ＲＡＭに格納されたプログラムによって予測位置の算出等を実行する。メモリ４０は、位置算出部３０により算出された予測位置、および過去のＧＰＳによる測位データおよび自立航法による測位データ等を履歴情報として逐次記憶する。
【００２１】
次に、位置算出部３０の動作について説明する。始めに、ＧＰＳ位置の測位精度である誤差円の決定フローを図２に示す。位置算出部３０は、ＧＰＳ受信機１０からの測位データと、自立航法センサ２０からの測位データを受け取る（ステップＳ１０１）。位置算出部３０は、一定の測位期間にわたるＧＰＳ位置の２点間距離の合計から走行距離Ｄｐを算出し、かつ当該一定の測位期間に対応する期間の自立航法センサにより測位された走行距離Ｄｑを算出する（ステップＳ１０２）。走行距離Ｄｑは、速度ベクトルの大きさの合計であり、速度ベクトルは、航法方位の航法方位θＧＹＲＯと方位速度Ｖによって規定される。通常時における一定の測位期間は、例えば４秒間（または４区間）である。
【００２２】
次に、位置算出部３０は、走行距離比率（Ｄｐ／Ｄｑ）を算出し（ステップＳ１０３）、走行距離比率が、ｈ１＜（Ｄｐ／Ｄｑ）＜ｈ２の範囲に属するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この範囲は、例えば、０．９＜（Ｄｐ／Ｄｑ）＜１．１である。走行距離比率が１に近いほど、ＧＰＳ測位の信頼度は高くなる傾向がある。このため、位置算出部３０は、走行距離比率が上記範囲内にあるとき、半径ｒ１の誤差円を設定し（ステップＳ１０５）、範囲外にあるときには、半径ｒ２の誤算円を設定する（ステップＳ１０６）。半径は、ｒ１<ｒ２の関係にある。ここでは、説明を簡単にするために、誤差円の大きさを２段階にしているが、勿論、3段階以上の詳かな設定にしてもよい。
【００２３】
次に、ＧＰＳによる測位データと自立航法による測位データを利用した予測位置の算出動作を図４のフローを参照して説明する。先ず、前回算出された予測位置に速度ベクトルを加算して航法位置Ｌを求める（ステップＳ２０１）。次に、位置制御部３０は、ＧＰＳによる測位データおよび自立航法による測位データに基づき、図２に示す動作フローに従い、今回測位されたＧＰＳ位置の誤差円Ｒを求める（ステップＳ２０２）。位置制御部３０は、誤差円Ｒと航法位置Ｌとを比較し（ステップＳ２０３）、航法位置Ｌが誤差円Ｒ内に存在するか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
【００２４】
航法位置Ｌが誤差円Ｒの範囲内に存在する場合には、航法位置Ｌが今回の予測位置となる（ステップＳ２０８）。一方、航法位置Ｌが誤差円Ｒの範囲内に存在しない場合には、位置制御部３０は、誤差円の再計算を行う（ステップＳ２０５）。
【００２５】
誤差円の再計算は、ＧＰＳ測位による走行距離Ｄｐと自立航法による走行距離Ｄｑを算出する測位期間を予め決められた期間だけ延長する。本実施例では、通常の測位期間が４秒間であるが、誤差円を再計算する場合には、測位期間を少なくとも１０秒間に延長する。過去の実測値を参照すると、マルチパス等の影響により測位が劣化する期間が１０秒間以上継続することはほとんどない。このため、走行距離比率を算出するための測位期間を１０秒とすれば、仮に、測位期間の一部の走行距離比率が１に近くとも、全体の走行距離比率は測位環境の劣化を反映することになり、誤差円の半径は大きくなる。
【００２６】
位置算出部３０は、再計算された誤差円Ｒ１と航法位置Ｌを再度比較し（ステップ２０６）、航法位置Ｌが誤差円Ｒ１の範囲内に存在することになれば（ステップＳ２０７）、航法位置Ｌが予測位置となる（ステップＳ２０８）。航法位置Ｌが誤差円Ｒ１内に存在しない場合には、航法位置Ｌを誤差円の中心、すなわちＧＰＳ位置に引き付け処理し、これを予測位置とする（ステップＳ２０９）。
【００２７】
ステップＳ２０４において、航法位置Ｌ＞誤差円Ｒとなっている場合、速度ベクトル位置が誤差円半径の外にあることになり、これには以下２つのケースが考えられる。
（１）ＧＰＳによる測位状態が悪く、誤差の大きいＧＰＳ位置が一定時間連続で出力される。
（２）ＧＰＳにより測位状態が非常に良く、誤差円半径が非常に小さい。
（１）のケースでは、長時間の走行距離比率をチェックすることで、軌跡の安定性を厳密に判定し、正しい重み引付け量を決定することができる。
（２）のケースでは、元々の測位状態が良いため、長時間の走行距離比率は良いままであり、影響はほぼない。
【００２８】
図４（ａ）は、本実施例の位置算出装置による予測位置の算出例を示す図である。測位時刻Ｔ１における予測位置をＱ１とする。測位時刻Ｔ２における航法位置Ｌ２は、予測位置Ｑ１に対して測位時刻Ｔ１における速度ベクトルＶｃを加算して求められる。Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎは、測位時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・ＴｎにおけるＧＰＳ位置である。測位時刻Ｔ２における航法位置Ｋ２は、ＧＰＳ位置Ｇ２の誤差円Ｒの範囲内に存在するため、航法位置Ｌ２は測位時刻Ｔ２における予測位置Ｑ２に決定される。次に、予測位置Ｑ２に対して速度ベクトルＶｃを加算して測位時刻Ｔ３における航法位置Ｌ３が求められる。測位時刻Ｔ３におけるＧＰＳの測位環境に幾分悪化し、ＧＰＳ位置Ｇ３が変動するが、航法位置Ｌ３は、ＧＰＳ位置Ｇ３の誤差円Ｒの範囲内に存在するため、航法位置Ｌ３が予測位置Ｑ３に決定される。
【００２９】
測位時刻Ｔ４において、上記と同様にして予測位置Ｑ３を基準に航法位置Ｌ４が算出される。また、測位時刻Ｔ４において、ＧＰＳによる測位環境がさらに悪化し、ＧＰＳ位置Ｇ４が大きく位置飛びをする。ＧＰＳ位置Ｇ３とＧ４間の２点間距離Ｋ３４が非常に大きくなるため、走行距離比率が１より大きく乖離し、ＧＰＳ位置の測位誤差が大きいことを示す半径の大きい誤差円Ｒ１が設定される。航法位置Ｌ４は、ＧＰＳ位置Ｇ４の誤差円Ｒ１と比較され、航法位置Ｌ４が誤差円Ｒ１の範囲内に存在するため、航法位置Ｌ４が予測位置Ｑ４となる。
【００３０】
以後、測位時刻Ｔ７までは、ＧＰＳ測位による走行距離がＧＰＳ位置であるＧ３とＧ４の２点間距離Ｋ３４を含んでいるため、半径の大きな誤差円Ｒ１が継続され、航法位置Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７がそれぞれ予測位置Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７に決定される。
【００３１】
測位時刻Ｔ８において、ＧＰＳ測位による走行距離は、２点間距離であるＧ４−Ｇ５、Ｇ５−Ｇ６、Ｇ６−Ｇ７、Ｇ７−Ｇ８の４区間により算出される。この区間のＧＰＳ位置の軌跡は、対応する測位期間の速度ベクトルの軌跡と近似する。このため、走行距離比率が「１」に近くなり、位置算出部３０は、ＧＰＳ測位による誤差が小さいと判定し、半径の小さな誤差円Ｒを設定する。これにより、航法位置Ｌ８が誤差円Ｒの範囲外に存在することになる。従来手法であれば、航法位置Ｌ８を誤差円Ｒに引き付け処理を行うが、本実施例では、上記したように誤差円の再計算を実施してから、航法位置Ｌ８と誤差円の再比較を行う。
【００３２】
誤差円の再計算では、測位期間を１０秒間（または１０測位期間）とするため、ＧＰＳ測位による走行距離Ｄｐは、Ｇ３−Ｇ４の距離Ｋ３４を含むことになるため、走行距離比率が１よりも乖離する。従って、測位時刻Ｔ８のＧＰＳ位置Ｇ８の誤差円は、測位時刻Ｔ７のときと同様に、半径の大きな誤差円Ｒ１に決定される。その結果、航法位置Ｌ８は、誤差円Ｒ１の範囲内に存在することになり、航法位置Ｌ８が予測位置Ｑ８に決定される。よって、予測位置Ｑ８が誤差を多量に含むＧＰＳ位置Ｇ８に引き付けられず、予測位置の精度を保つことができる。
【００３３】
このように、従来の位置算出方法では、ＧＰＳの測位誤差が大きくても、一定期間の走行距離比率が良いと、誤差円半径が小さくなるため、そこに重みで引き付けられてしまい予測位置の誤差が増加するが、本実施例では、航法位置とＧＰＳ位置が大きく離れた場合には（航法位置＞誤差円半径）、走行距離Ｄｐ、Ｄｑの測位期間を延長し、走行距離比率の良否を再度判定するようにしたので、ＧＰＳの測位誤差が大きい場合には、それを反映する誤差円を設定することが可能となり、その分の重みの効果が弱くなり、予測位置の誤差は大きくならない。すなわち、マルチパス等の影響を受けるケースで、誤差の大きいＧＰＳ位置が連続で出力される場合でも、適切な重み引付け量を決定することで、高精度な予測位置を算出することができる。
【００３４】
図５は、本実施例に係る位置算出装置をナビゲーション装置に適用したときのブロック図である。ナビゲーション装置１００は、上記したＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信機１０、自立航法センサ２０、アンテナ１１４を介して車両外部の現在の道路交通情報を受信するＶＩＣＳ・ＦＭ多重レシーバ１１６、操作パネル１２２、音声入力部１２４およびリモコン操作部１２６を含むユーザ入力インターフェース１２０、大容量のハードディスクを有する記憶装置１３０、無線または有線によりデータ通信を可能とするデータ通信制御部１３２、スピーカ１４２から音声を出力させる音声出力部１４０、ディスプレイ１５２に画像を表示させる表示制御部１５０、種々のプログラムを記憶するプログラムメモリ１６０、データを一時記憶するデータメモリ１７０、および制御部１８０を含んでいる。制御部１８０は、図１に示す位置算出部３０の誤差円の決定方法ならびに予測位置の算出機能を包含する。
【００３５】
記憶装置１３０は、ナビゲーションの各種機能を実行するためのプログラムおよびデータベースを記憶する。データベースは、地図データ、施設データを含み、地図データは、道路に関するリンクデータおよび交差点データが含まれる。プログラムメモリ１６０は、記憶装置１３０に記憶されたプログラムをロードし、そこには、誤差円を決定するプログラム、予測位置を算出するプログラム、およびＧＰＳ測位および航法測位により算出された予測位置に基づき自車位置を地図データ上にマップマッチングさせるプログラム、目的地までの最適経路を探索するためのプログラム等が格納されている。データメモリ１７０は、記憶装置１３０から読み出した地図データやＧＰＳ受信機１０や自立航法センサ２０からの測位データ等を記憶する。
【００３６】
本実施例の位置算出装置により高精度の予測位置を得ることができるため、ナビゲーション装置１００においても、マップマッチングによる処理負担を軽減し、自車位置の表示をより高速にかつ正確に行うことができる。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る位置算出装置は、車両等の移動体用のナビゲーション装置やナビゲーションシステムにおいて利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例に係る位置算出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例の位置算出装置における誤差円の算出フローを示す図である。
【図３】本実施例の位置算出装置の予測位置の算出フローを示す図である。
【図４】本実施例の位置算出装置による予測位置の算出例を説明する図である。
【図５】本実施例の位置算出装置を適用したナビゲーション装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：位置算出装置 １０：ＧＰＳ受信機
１２：アンテナ １４：受信部
１６：計算部 ２０：自立航法センサ
２２：角度センサ ２４：速度センサ
３０：位置算出部 ４０：メモリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星および自立航法センサによる測位結果を用いて移動体の予測位置を算出する位置算出装置に関し、特に、ＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の測位精度を示す誤差円の決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車位置を算出する方法には、ＧＰＳ衛星を用いたＧＰＳ測位と、車両に搭載されたジャイロセンサや車速センサを用いた自立航法測位とがある。ＧＰＳ測位は、絶対位置や絶対方位を検出することができるが、受信環境によってその精度が悪化するという短所がある。一方、自立航法測位は、受信環境に依存しないが、誤差が累積するという短所がある。このため、ナビゲーション装置では、両者の短所を互いに補完するように、ＧＰＳ衛星による測位データと自立航法センサによる測位データを用いたハイブリッド方式が広く利用されいる。
【０００３】
特許文献１は、ＧＰＳ衛星の測位誤差ΔＬｇを、ＧＰＳ衛星と受信機との測位環境であるＧＤＯＰ（Geometrical Dilution Of Precision）の劣化係数により決定し、測定誤差ΔＬｇと自立航法による測位位置Ｄと比較し、Ｄ＞ΔＬｇの場合には、ＧＰＳ測位による位置を現在位置に決定し、Ｄ≦ΔＬｇの場合には、自立航法による測位位置Ｄを現在位置に決定するナビゲーション装置を開示している。
【０００４】
特許文献２は、車両位置修正装置に関し、自立航法測位により得られるある区間の自立航法走行距離と、ＧＰＳ測位により得られる上記ある区間に相当する区間のＧＰＳ測位点間距離とを比較し、自立航法走行距離とＧＰＳ測位点間距離との差が大きい場合には、ＧＰＳの測位データの信頼度が低いと判定し、差が小さい場合には信頼度が高いと判定する。信頼度が高ければ、ＧＰＳの測位誤差として許容される範囲を示す誤差円の半径を小さくし、信頼度が低ければ、半径を大きくしている。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３２４７６１２号
【特許文献２】特開２００３−２７９３６２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に示すようにＧＰＳ測位と自立航法測位を用いた位置算出を行う場合、オープンエアのように測位環境が良いケースでは、走行距離比率による誤差円半径は、概ね正しく重み引付け量を決定できるが、遮蔽環境のようにマルチパス等の影響を受けるケースでは、誤差の大きいＧＰＳ位置が連続で出力され、自立航法測位の軌跡と同じ動きをすることがある。これにより、走行距離比率が良いと判定され、ＧＰＳ位置の誤差が大きいにも関わらず、重み引付けが行われ、予測位置の精度が悪化するという問題があった。
【０００７】
例えば図４（ｂ）に示すように、測位時刻Ｔ１における予測位置Ｑ１に速度ベクトルＶｃを加算することで測位時刻Ｔ２における自立航法測位による航法位置Ｌ２が求められる。速度ベクトルＶｃは、角度センサにより検出された自車の相対方位と速度センサにより検出された自車の方位速度から決定される。Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎは、測位時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・ＴｎにおけるＧＰＳ測位により得られた絶対位置（以下、ＧＰＳ位置という）である。走行距離比率は、数式１に示されるように、ＧＰＳ位置の２点間の距離の合計と、速度ベクトルの大きさの合計の比率である。走行距離を算出するための区間または期間は一定であり、ＧＰＳ測位が１秒毎に行われる場合には、その区間は、例えば４区間（または４秒）である。
【０００８】
【数１】
【０００９】
ＧＰＳによる測位環境がマルチパスや衛星配置などの影響により悪化すると、ＧＰＳ位置が、例えばＧ３からＧ４のように大きく位置飛びをする。その後、ＧＰＳによる悪い測位状態が一定期間続くと、ＧＰＳ位置が、Ｇ５、Ｇ６、Ｇ７、Ｇ８と直線状の軌跡となる。上記したように、走行距離を算出する期間が４区間（４秒間）であると、測位時刻Ｔ８におけるＧＰＳ位置Ｇ８の誤差円は、ＧＰＳ位置Ｇ４−Ｇ５、Ｇ５−Ｇ６、Ｇ６−Ｇ７、Ｇ７−Ｇ８の４区間Ｔｍの走行距離の合計と、それに対応する区間Ｔｎの速度ベクトルの大きさの合計との比率から算出される。この場合、両者の走行距離比率が「１」に近くなってしまい、ＧＰＳ位置の測位誤差が大きいにもかかわらず、誤差円Ｒの半径が小さくなってしまう。その結果、速度ベクトルを加算して得られた航法位置Ｌ８が、ＧＰＳ誤差円に重み付け処理され、その位置が予測位置Ｑ８に決定されてしまい、予測位置Ｑ８の精度が悪化してしまう。予測位置の精度が悪化すると、ナビゲーション装置におけるマップマッチング精度も悪くなってしまう。
【００１０】
本発明は、上記従来の課題を解決し、ＧＰＳによる測位状況が悪化したときに誤差量を再決定させ、予測位置の精度を向上することができる位置算出装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、算出された予測位置を用いて自車位置等を精度良く地図上に表示することが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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る位置算出装置は、ＧＰＳによる測位結果および自立航法センサによる測位結果を用いて移動体の予測位置を算出するものであって、ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差量Ｒを決定する誤差量決定手段と、自立航法センサにより測位された航法位置ＬがＧＰＳ位置の誤差量Ｒ内に存在するか否かを判定する判定手段と、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒに存在しないと判定された場合、前記誤差量決定手段における走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ、誤差量Ｒを再決定させる誤差量再決定手段とを有する。
【００１２】
好ましくは、前記判定手段は、誤差量Ｒと航法位置Ｌを比較し、Ｌ＞Ｒと判定されたとき、前記誤差量再決定手段は、延長された期間（Ｔｃ+Ｔｓ）における走行距離比率に基づき誤差量Ｒを再決定する。
【００１３】
位置算出装置はさらに、誤差量を再決定した後、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在するとき、前記航法位置Ｌを予測位置とし、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在しないとき、前記ＧＰＳ位置を予測位置とする位置算出手段を含む。
【００１４】
本発明に係る位置算出方法は、ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差量Ｒを決定するステップと、自立航法センサにより測位された航法位置がＧＰＳ位置の前記誤差量Ｒ内に存在しないと判定されたとき、走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ、誤差量Ｒを再決定するステップと、誤差量Ｒを再決定した後、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在するとき、前記航法位置Ｌを予測位置とし、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在しないとき、前記ＧＰＳ位置を予測位置とするステップとを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自立航法センサにより測位された航法位置がＧＰＳ位置の誤差量Ｒ内に含まれなくなった場合には、走行距離を算出するための期間を通常のときよりも長くし、誤差量Ｒを再決定するようにしたので、ＧＰＳ位置の測位誤差を反映した誤差量を決定することができ、これにより算出される予測位置の精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る位置算出装置は、好ましくは車載用ナビゲーション装置において利用される。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の実施例に係る位置算出装置の構成を示すブロック図である。位置算出装置１は、ＧＰＳ衛星から送られてくるＧＰＳ信号を受信し、車両の絶対位置、ドップラーシフトを利用した絶対方位、およびＧＰＳ速度に関する測位データを出力するＧＰＳ受信機１０と、車両に取り付けられた各種センサにより相対方位、方位速度に関する測位データを出力する自立航法センサ２０と、ＧＰＳ受信機１０および自立航法センサ２０から出力される測位データを入力し、入力した測位データに基づき移動体の予測位置を算出する位置算出部３０と、移動体の走行履歴情報等を格納するメモリ４０とを含んで構成される。
【００１８】
ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳ受信アンテナ１２、受信部１４、および計算部１６を含んでいる。計算部１６は、１秒毎の測位時刻における、ＧＰＳ位置ＰＧＰＳ、ＧＰＳ方位θＧＰＳ、ＧＰＳ速度ＳＧＰＳを計算し、これらの測位データを位置算出部３０に出力する。
【００１９】
自立航法センサ２０は、車両の回転角度を検出するジャイロなどの角速度センサ２２を含み、角速度センサ２２は、航法方位θＧＹＲＯ（相対方位）を検出し、これを出力する。自立航法センサ２０はさらに、移動体が一定距離を走行する毎にパルスを発生する速度センサ２４とを含み、速度センサ２４は、方位速度Ｖを出力する。
【００２０】
位置算出部３０は、例えば、マイクロコンピュータによって構成され、ＲＯＭ／ＲＡＭに格納されたプログラムによって予測位置の算出等を実行する。メモリ４０は、位置算出部３０により算出された予測位置、および過去のＧＰＳによる測位データおよび自立航法による測位データ等を履歴情報として逐次記憶する。
【００２１】
次に、位置算出部３０の動作について説明する。始めに、ＧＰＳ位置の測位精度である誤差円の決定フローを図２に示す。位置算出部３０は、ＧＰＳ受信機１０からの測位データと、自立航法センサ２０からの測位データを受け取る（ステップＳ１０１）。位置算出部３０は、一定の測位期間にわたるＧＰＳ位置の２点間距離の合計から走行距離Ｄｐを算出し、かつ当該一定の測位期間に対応する期間の自立航法センサにより測位された走行距離Ｄｑを算出する（ステップＳ１０２）。走行距離Ｄｑは、速度ベクトルの大きさの合計であり、速度ベクトルは、航法方位の航法方位θＧＹＲＯと方位速度Ｖによって規定される。通常時における一定の測位期間は、例えば４秒間（または４区間）である。
【００２２】
次に、位置算出部３０は、走行距離比率（Ｄｐ／Ｄｑ）を算出し（ステップＳ１０３）、走行距離比率が、ｈ１＜（Ｄｐ／Ｄｑ）＜ｈ２の範囲に属するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この範囲は、例えば、０．９＜（Ｄｐ／Ｄｑ）＜１．１である。走行距離比率が１に近いほど、ＧＰＳ測位の信頼度は高くなる傾向がある。このため、位置算出部３０は、走行距離比率が上記範囲内にあるとき、半径ｒ１の誤差円を設定し（ステップＳ１０５）、範囲外にあるときには、半径ｒ２の誤算円を設定する（ステップＳ１０６）。半径は、ｒ１<ｒ２の関係にある。ここでは、説明を簡単にするために、誤差円の大きさを２段階にしているが、勿論、3段階以上の詳かな設定にしてもよい。
【００２３】
次に、ＧＰＳによる測位データと自立航法による測位データを利用した予測位置の算出動作を図４のフローを参照して説明する。先ず、前回算出された予測位置に速度ベクトルを加算して航法位置Ｌを求める（ステップＳ２０１）。次に、位置制御部３０は、ＧＰＳによる測位データおよび自立航法による測位データに基づき、図２に示す動作フローに従い、今回測位されたＧＰＳ位置の誤差円Ｒを求める（ステップＳ２０２）。位置制御部３０は、誤差円Ｒと航法位置Ｌとを比較し（ステップＳ２０３）、航法位置Ｌが誤差円Ｒ内に存在するか否かを判定する（ステップＳ２０４）。
【００２４】
航法位置Ｌが誤差円Ｒの範囲内に存在する場合には、航法位置Ｌが今回の予測位置となる（ステップＳ２０８）。一方、航法位置Ｌが誤差円Ｒの範囲内に存在しない場合には、位置制御部３０は、誤差円の再計算を行う（ステップＳ２０５）。
【００２５】
誤差円の再計算は、ＧＰＳ測位による走行距離Ｄｐと自立航法による走行距離Ｄｑを算出する測位期間を予め決められた期間だけ延長する。本実施例では、通常の測位期間が４秒間であるが、誤差円を再計算する場合には、測位期間を少なくとも１０秒間に延長する。過去の実測値を参照すると、マルチパス等の影響により測位が劣化する期間が１０秒間以上継続することはほとんどない。このため、走行距離比率を算出するための測位期間を１０秒とすれば、仮に、測位期間の一部の走行距離比率が１に近くとも、全体の走行距離比率は測位環境の劣化を反映することになり、誤差円の半径は大きくなる。
【００２６】
位置算出部３０は、再計算された誤差円Ｒ１と航法位置Ｌを再度比較し（ステップ２０６）、航法位置Ｌが誤差円Ｒ１の範囲内に存在することになれば（ステップＳ２０７）、航法位置Ｌが予測位置となる（ステップＳ２０８）。航法位置Ｌが誤差円Ｒ１内に存在しない場合には、航法位置Ｌを誤差円の中心、すなわちＧＰＳ位置に引き付け処理し、これを予測位置とする（ステップＳ２０９）。
【００２７】
ステップＳ２０４において、航法位置Ｌ＞誤差円Ｒとなっている場合、速度ベクトル位置が誤差円半径の外にあることになり、これには以下２つのケースが考えられる。
（１）ＧＰＳによる測位状態が悪く、誤差の大きいＧＰＳ位置が一定時間連続で出力される。
（２）ＧＰＳにより測位状態が非常に良く、誤差円半径が非常に小さい。
（１）のケースでは、長時間の走行距離比率をチェックすることで、軌跡の安定性を厳密に判定し、正しい重み引付け量を決定することができる。
（２）のケースでは、元々の測位状態が良いため、長時間の走行距離比率は良いままであり、影響はほぼない。
【００２８】
図４（ａ）は、本実施例の位置算出装置による予測位置の算出例を示す図である。測位時刻Ｔ１における予測位置をＱ１とする。測位時刻Ｔ２における航法位置Ｌ２は、予測位置Ｑ１に対して測位時刻Ｔ１における速度ベクトルＶｃを加算して求められる。Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇｎは、測位時刻Ｔ１、Ｔ２、・・・ＴｎにおけるＧＰＳ位置である。測位時刻Ｔ２における航法位置Ｋ２は、ＧＰＳ位置Ｇ２の誤差円Ｒの範囲内に存在するため、航法位置Ｌ２は測位時刻Ｔ２における予測位置Ｑ２に決定される。次に、予測位置Ｑ２に対して速度ベクトルＶｃを加算して測位時刻Ｔ３における航法位置Ｌ３が求められる。測位時刻Ｔ３におけるＧＰＳの測位環境に幾分悪化し、ＧＰＳ位置Ｇ３が変動するが、航法位置Ｌ３は、ＧＰＳ位置Ｇ３の誤差円Ｒの範囲内に存在するため、航法位置Ｌ３が予測位置Ｑ３に決定される。
【００２９】
測位時刻Ｔ４において、上記と同様にして予測位置Ｑ３を基準に航法位置Ｌ４が算出される。また、測位時刻Ｔ４において、ＧＰＳによる測位環境がさらに悪化し、ＧＰＳ位置Ｇ４が大きく位置飛びをする。ＧＰＳ位置Ｇ３とＧ４間の２点間距離Ｋ３４が非常に大きくなるため、走行距離比率が１より大きく乖離し、ＧＰＳ位置の測位誤差が大きいことを示す半径の大きい誤差円Ｒ１が設定される。航法位置Ｌ４は、ＧＰＳ位置Ｇ４の誤差円Ｒ１と比較され、航法位置Ｌ４が誤差円Ｒ１の範囲内に存在するため、航法位置Ｌ４が予測位置Ｑ４となる。
【００３０】
以後、測位時刻Ｔ７までは、ＧＰＳ測位による走行距離がＧＰＳ位置であるＧ３とＧ４の２点間距離Ｋ３４を含んでいるため、半径の大きな誤差円Ｒ１が継続され、航法位置Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７がそれぞれ予測位置Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７に決定される。
【００３１】
測位時刻Ｔ８において、ＧＰＳ測位による走行距離は、２点間距離であるＧ４−Ｇ５、Ｇ５−Ｇ６、Ｇ６−Ｇ７、Ｇ７−Ｇ８の４区間により算出される。この区間のＧＰＳ位置の軌跡は、対応する測位期間の速度ベクトルの軌跡と近似する。このため、走行距離比率が「１」に近くなり、位置算出部３０は、ＧＰＳ測位による誤差が小さいと判定し、半径の小さな誤差円Ｒを設定する。これにより、航法位置Ｌ８が誤差円Ｒの範囲外に存在することになる。従来手法であれば、航法位置Ｌ８を誤差円Ｒに引き付け処理を行うが、本実施例では、上記したように誤差円の再計算を実施してから、航法位置Ｌ８と誤差円の再比較を行う。
【００３２】
誤差円の再計算では、測位期間を１０秒間（または１０測位期間）とするため、ＧＰＳ測位による走行距離Ｄｐは、Ｇ３−Ｇ４の距離Ｋ３４を含むことになるため、走行距離比率が１よりも乖離する。従って、測位時刻Ｔ８のＧＰＳ位置Ｇ８の誤差円は、測位時刻Ｔ７のときと同様に、半径の大きな誤差円Ｒ１に決定される。その結果、航法位置Ｌ８は、誤差円Ｒ１の範囲内に存在することになり、航法位置Ｌ８が予測位置Ｑ８に決定される。よって、予測位置Ｑ８が誤差を多量に含むＧＰＳ位置Ｇ８に引き付けられず、予測位置の精度を保つことができる。
【００３３】
このように、従来の位置算出方法では、ＧＰＳの測位誤差が大きくても、一定期間の走行距離比率が良いと、誤差円半径が小さくなるため、そこに重みで引き付けられてしまい予測位置の誤差が増加するが、本実施例では、航法位置とＧＰＳ位置が大きく離れた場合には（航法位置＞誤差円半径）、走行距離Ｄｐ、Ｄｑの測位期間を延長し、走行距離比率の良否を再度判定するようにしたので、ＧＰＳの測位誤差が大きい場合には、それを反映する誤差円を設定することが可能となり、その分の重みの効果が弱くなり、予測位置の誤差は大きくならない。すなわち、マルチパス等の影響を受けるケースで、誤差の大きいＧＰＳ位置が連続で出力される場合でも、適切な重み引付け量を決定することで、高精度な予測位置を算出することができる。
【００３４】
図５は、本実施例に係る位置算出装置をナビゲーション装置に適用したときのブロック図である。ナビゲーション装置１００は、上記したＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信機１０、自立航法センサ２０、アンテナ１１４を介して車両外部の現在の道路交通情報を受信するＶＩＣＳ・ＦＭ多重レシーバ１１６、操作パネル１２２、音声入力部１２４およびリモコン操作部１２６を含むユーザ入力インターフェース１２０、大容量のハードディスクを有する記憶装置１３０、無線または有線によりデータ通信を可能とするデータ通信制御部１３２、スピーカ１４２から音声を出力させる音声出力部１４０、ディスプレイ１５２に画像を表示させる表示制御部１５０、種々のプログラムを記憶するプログラムメモリ１６０、データを一時記憶するデータメモリ１７０、および制御部１８０を含んでいる。制御部１８０は、図１に示す位置算出部３０の誤差円の決定方法ならびに予測位置の算出機能を包含する。
【００３５】
記憶装置１３０は、ナビゲーションの各種機能を実行するためのプログラムおよびデータベースを記憶する。データベースは、地図データ、施設データを含み、地図データは、道路に関するリンクデータおよび交差点データが含まれる。プログラムメモリ１６０は、記憶装置１３０に記憶されたプログラムをロードし、そこには、誤差円を決定するプログラム、予測位置を算出するプログラム、およびＧＰＳ測位および航法測位により算出された予測位置に基づき自車位置を地図データ上にマップマッチングさせるプログラム、目的地までの最適経路を探索するためのプログラム等が格納されている。データメモリ１７０は、記憶装置１３０から読み出した地図データやＧＰＳ受信機１０や自立航法センサ２０からの測位データ等を記憶する。
【００３６】
本実施例の位置算出装置により高精度の予測位置を得ることができるため、ナビゲーション装置１００においても、マップマッチングによる処理負担を軽減し、自車位置の表示をより高速にかつ正確に行うことができる。
【００３７】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明に係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係る位置算出装置は、車両等の移動体用のナビゲーション装置やナビゲーションシステムにおいて利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例に係る位置算出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例の位置算出装置における誤差円の算出フローを示す図である。
【図３】本実施例の位置算出装置の予測位置の算出フローを示す図である。
【図４】本実施例の位置算出装置による予測位置の算出例を説明する図である。
【図５】本実施例の位置算出装置を適用したナビゲーション装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：位置算出装置 １０：ＧＰＳ受信機
１２：アンテナ １４：受信部
１６：計算部 ２０：自立航法センサ
２２：角度センサ ２４：速度センサ
３０：位置算出部 ４０：メモリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳによる測位結果および自立航法センサによる測位結果を用いて移動体の予測位置を算出する位置算出装置であって、
ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差量Ｒを決定する誤差量決定手段と、
自立航法センサにより測位された航法位置ＬがＧＰＳ位置の誤差量Ｒ内に存在するか否かを判定する判定手段と、
前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒに存在しないと判定された場合、前記誤差量決定手段における走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ、誤差量Ｒを再決定させる誤差量再決定手段と、
を有する位置算出装置。
【請求項２】
前記走行距離Ｄｑは、角度センサにより測位された相対方位と速度センサにより測位された方位速度から求められる速度ベクトルの大きさの合計である、請求項１に記載の位置算出装置。
【請求項３】
前記航法位置Ｌは、前回算出された予測位置に速度ベクトルを加算することによって算出される、請求項１に記載の位置算出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、誤差量Ｒと航法位置Ｌを比較し、Ｌ＞Ｒと判定されたとき、前記誤差量再決定手段は、延長された期間（Ｔｃ+Ｔｓ）における走行距離比率に基づき誤差量Ｒを再決定する、請求項３に記載の位置算出装置。
【請求項５】
位置算出装置はさらに、誤差量を再決定した後、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在するとき、前記航法位置Ｌを予測位置とし、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在しないとき、前記ＧＰＳ位置を予測位置とする位置算出手段を含む、請求項１ないし４いずれか１つに記載の位置算出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１つに記載の位置算出装置と、
位置算出装置により算出された予測位置に基づき自車位置を道路地図上に表示する表示手段とを備えたナビゲーション装置。
【請求項７】
ＧＰＳによる測位結果および自立航法センサによる測位結果を用いて移動体の予測位置を算出する位置算出装置における位置算出方法であって、
ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差量Ｒを決定するステップと、
自立航法センサにより測位された航法位置がＧＰＳ位置の前記誤差量Ｒ内に存在しないと判定されたとき、走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ、誤差量Ｒを再決定するステップと、
誤差量Ｒを再決定した後、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在するとき、前記航法位置Ｌを予測位置とし、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在しないとき、前記ＧＰＳ位置を予測位置とするステップと、
を有する位置算出方法。
【請求項１】
ＧＰＳによる測位結果および自立航法センサによる測位結果を用いて移動体の予測位置を算出する位置算出装置であって、
ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差量Ｒを決定する誤差量決定手段と、
自立航法センサにより測位された航法位置ＬがＧＰＳ位置の誤差量Ｒ内に存在するか否かを判定する判定手段と、
前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒに存在しないと判定された場合、前記誤差量決定手段における走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ、誤差量Ｒを再決定させる誤差量再決定手段と、
を有する位置算出装置。
【請求項２】
前記走行距離Ｄｑは、角度センサにより測位された相対方位と速度センサにより測位された方位速度から求められる速度ベクトルの大きさの合計である、請求項１に記載の位置算出装置。
【請求項３】
前記航法位置Ｌは、前回算出された予測位置に速度ベクトルを加算することによって算出される、請求項１に記載の位置算出装置。
【請求項４】
前記判定手段は、誤差量Ｒと航法位置Ｌを比較し、Ｌ＞Ｒと判定されたとき、前記誤差量再決定手段は、延長された期間（Ｔｃ+Ｔｓ）における走行距離比率に基づき誤差量Ｒを再決定する、請求項３に記載の位置算出装置。
【請求項５】
位置算出装置はさらに、誤差量を再決定した後、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在するとき、前記航法位置Ｌを予測位置とし、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在しないとき、前記ＧＰＳ位置を予測位置とする位置算出手段を含む、請求項１ないし４いずれか１つに記載の位置算出装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１つに記載の位置算出装置と、
位置算出装置により算出された予測位置に基づき自車位置を道路地図上に表示する表示手段とを備えたナビゲーション装置。
【請求項７】
ＧＰＳによる測位結果および自立航法センサによる測位結果を用いて移動体の予測位置を算出する位置算出装置における位置算出方法であって、
ＧＰＳにより測位された一定期間Ｔｃの走行距離Ｄｐと自立航法センサにより測位された前記一定期間Ｔｃに対応する走行距離Ｄｑとの走行距離比率に基づきＧＰＳ測位によるＧＰＳ位置の誤差量Ｒを決定するステップと、
自立航法センサにより測位された航法位置がＧＰＳ位置の前記誤差量Ｒ内に存在しないと判定されたとき、走行距離Ｄｐと走行距離Ｄｑを算出するための前記一定期間Ｔｃを予め決められた期間Ｔｓだけ延長させ、誤差量Ｒを再決定するステップと、
誤差量Ｒを再決定した後、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在するとき、前記航法位置Ｌを予測位置とし、前記航法位置Ｌが前記誤差量Ｒ内に存在しないとき、前記ＧＰＳ位置を予測位置とするステップと、
を有する位置算出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２１２４００（Ｐ２００７−２１２４００Ａ）
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５３１４（Ｐ２００６−３５３１４）
【出願日】平成１８年２月１３日（２００６．２．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月２３日（２００７．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１３日（２００６．２．１３）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【出願人】（０００１０１７３２）アルパイン株式会社 (2,424)
【Ｆターム（参考）】
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