(57)【要約】【課題】簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能な「測位装置」、「カーナビゲーション装置」及び「測位方法」を提供する。【解決手段】制御部１０２は、ＧＰＳ受信機５０によって受信される信号の送信元のＧＰＳ衛星を４個ずつ組み合わせた場合における全ての組み合わせ毎に、当該組み合わせに属する４個のＧＰＳ衛星からの信号に対応するＧＰＳ情報に基づいて、車両位置を検出し、これら組み合わせ毎に検出された車両位置に基づいて、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を特定し、そのＧＰＳ衛星以外のＧＰＳ衛星からの信号に対応するＧＰＳに基づいて、車両位置を検出する。【選択図】図２
2008096110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、測位を行う測位装置であって、
Ｎ個のＧＰＳ衛星からの信号を受信する受信機と、
前記Ｎ個のＧＰＳ衛星からＭ個のＧＰＳ衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信機によって受信された、該組み合わせに属するＭ個のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第１の位置検出手段と、
前記第１の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち、前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星を特定する特定手段と、
前記受信機によって受信された、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち前記特定手段により特定されたＧＰＳ衛星以外のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第２の位置検出手段とを有することを特徴とする測位装置。
【請求項２】
前記第１の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置の平均を表す位置平均値を算出する位置平均値算出手段と、
前記第１の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置のそれぞれと前記位置平均値算出手段によって算出された位置平均値との差分を算出する差分算出手段と、
前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に、前記差分算出手段によって算出された該ＧＰＳ衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均を表す第１の差分平均値を算出する第１の差分平均値算出手段とを有し、
前記特定手段は、前記第１の差分平均値算出手段によって算出された第１の差分平均値が所定範囲外である場合に、該第１の差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星として特定することを特徴とする請求項１に記載の測位装置。
【請求項３】
前記第１の差分平均値算出手段によって前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に算出された第１の差分平均値の平均を表す第２の差分平均値を算出する第２の差分平均値算出手段と、
前記第１の差分平均値算出手段によって前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に算出された第１の差分平均値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段とを有し、
前記特定手段は、前記第１の差分平均値算出手段によって算出された第１の差分平均値が、前記第２の差分平均値算出手段によって算出された第２の差分平均値から前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差を差し引いた値と、前記第２の差分平均値算出手段によって算出された第２の差分平均値に前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差を加えた値との間の範囲外である場合に、該第１の差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星として特定することを特徴とする請求項３に記載の測位装置。
【請求項４】
前記第１の位置検出手段は、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星から少なくとも４個のＧＰＳ衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信機によって受信された、該組み合わせに属する少なくとも４個のＧＰＳ衛星から受信された信号に基づいて、前記受信機の位置を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の測位装置。
【請求項５】
車両に搭載され、請求項１乃至４のいずれかに記載の測位装置を有し、前記第２の位置検出手段により検出された前記受信機の位置を前記車両の位置として用いることを特徴とするカーナビゲーション装置。
【請求項６】
ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、測位を行う測位方法であって、
受信機によってＮ個のＧＰＳ衛星からの信号を受信する受信ステップと、
前記Ｎ個のＧＰＳ衛星からＭ個のＧＰＳ衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信ステップにおいて受信された、該組み合わせに属するＭ個のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第１の位置検出ステップと、
前記第１の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち、前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星を特定する特定ステップと、
前記受信機によって受信された、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち前記特定ステップにより特定されたＧＰＳ衛星以外のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第２の位置検出ステップとを有することを特徴とする測位方法。
【請求項７】
前記第１の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置の平均を表す位置平均値を算出する位置平均値算出ステップと、
前記第１の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置のそれぞれと前記位置平均値算出ステップにおいて算出された位置平均値との差分を算出する差分算出ステップと、
前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に、前記差分算出ステップにおいて算出された該ＧＰＳ衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均を表す第１の差分平均値を算出する第１の差分平均値算出ステップとを有し、
前記特定ステップは、前記第１の差分平均値算出手段によって算出された第１の差分平均値が所定範囲外である場合に、該第１の差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星として特定することを特徴とする請求項６に記載の測位方法。
【請求項８】
前記第１の差分平均値算出ステップにおいて前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に算出された第１の差分平均値の平均を表す第２の差分平均値を算出する第２の差分平均値算出ステップと、
前記第１の差分平均値算出ステップにおいて前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に算出された第１の差分平均値の標準偏差を算出する標準偏差算出ステップとを有し、
前記特定ステップは、前記第１の差分平均値算出ステップにおいて算出された第１の差分平均値が、前記第２の差分平均値算出ステップにおいて算出された第２の差分平均値から前記標準偏差算出ステップにおいて算出された標準偏差を差し引いた値と、前記第２の差分平均値算出ステップにおいて算出された第２の差分平均値に前記標準偏差算出ステップにおいて算出された標準偏差を加えた値との間の範囲外である場合に、該第１の差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星として特定することを特徴とする請求項７に記載の測位方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて測位を行う測位装置、当該測位装置を有するカーナビゲーション装置、及び、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて測位を行う測位方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーナビゲーション装置等においては受信機が内蔵されており、当該受信機がＧＰＳ衛星によって送信される信号を受信することによって、当該信号の送受信の時間差等に基づいて、当該受信機の位置、換言すれば、カーナビゲーション装置等が搭載された車両の位置が検出される。
【０００３】
しかし、ＧＰＳ衛星からの信号が受信機に直接到達せず、建物の壁等によって反射して到達するようなマルチパスが発生する場合、信号の伝搬距離が変化するため、そのマルチパスが発生しているＧＰＳ衛星からの信号に基づいて車両位置を検出すると、当該車両位置が正しく検出されない場合がある。このため、特許文献１では、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を特定し、そのＧＰＳ衛星以外の他のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、受信機の位置を検出する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−７７３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術では、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を特定し、受信機の正確な位置を検出するためには、マルチパスの有無に応じてＧＰＳ衛星に対する受信機位置検出の際の重み付けを設定する等の演算が必要である。このため、簡易に正確な受信機の位置を検出する測位装置が要求されている。
【０００５】
本発明の目的は、上述した課題を解決するものであり、簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能な測位装置、カーナビゲーション装置及び測位方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、測位を行う測位装置であって、Ｎ個のＧＰＳ衛星からの信号を受信する受信機と、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星からＭ個のＧＰＳ衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信機によって受信された、該組み合わせに属するＭ個のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第１の位置検出手段と、前記第１の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち、前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星を特定する特定手段と、前記受信機によって受信された、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち前記特定手段により特定されたＧＰＳ衛星以外のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第２の位置検出手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、Ｎ個のＧＰＳ衛星からＭ個のＧＰＳ衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、その組み合わせに属するＭ個のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて受信機の位置が検出され、更に検出された受信機の位置のそれぞれに基づいて、Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち、受信機の位置検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星が特定され、受信機の位置検出の際に除外される。このため、従来のように、ＧＰＳ衛星に対する受信機位置検出の際の重み付けを設定する等の演算を行わなくても、受信機の位置検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星を特定して、簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能となる。
【０００８】
また、本発明の測位装置は、前記第１の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置の平均を表す位置平均値を算出する位置平均値算出手段と、前記第１の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置のそれぞれと前記位置平均値算出手段によって算出された位置平均値との差分を算出する差分算出手段と、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に、前記差分算出手段によって算出された該ＧＰＳ衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均を表す第１の差分平均値を算出する第１の差分平均値算出手段とを有し、前記特定手段が、前記第１の差分平均値算出手段によって算出された第１の差分平均値が所定範囲外である場合に、該第１の差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星として特定するようにしてもよい。
【０００９】
この構成によれば、組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち、マルチパスが発生したＧＰＳ衛星を特定することができる。
【００１０】
同様の観点から、本発明の測位装置は、前記第１の差分平均値算出手段によって前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に算出された第１の差分平均値の平均を表す第２の差分平均値を算出する第２の差分平均値算出手段と、前記第１の差分平均値算出手段によって前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に算出された第１の差分平均値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段とを有し、前記特定手段が、前記第１の差分平均値算出手段によって算出された第１の差分平均値が、前記第２の差分平均値算出手段によって算出された第２の差分平均値から前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差を差し引いた値と、前記第２の差分平均値算出手段によって算出された第２の差分平均値に前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差を加えた値との間の範囲外である場合に、該第１の差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星として特定するようにしてもよい。
【００１１】
同様の観点から、本発明の測位装置は、前記第１の位置検出手段が、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星から少なくとも４個のＧＰＳ衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信機によって受信された、該組み合わせに属する少なくとも４個のＧＰＳ衛星から受信された信号に基づいて、前記受信機の位置を検出するようにしてもよい。
【００１２】
本発明のカーナビゲーション装置は、車両に搭載され、上述したいずれかの測位装置を有し、前記第２の位置検出手段により検出された前記受信機の位置を前記車両の位置として用いることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、測位を行う測位方法であって、受信機によってＮ個のＧＰＳ衛星からの信号を受信する受信ステップと、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星からＭ個のＧＰＳ衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信ステップにおいて受信された、該組み合わせに属するＭ個のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第１の位置検出ステップと、前記第１の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち、前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星を特定する特定ステップと、前記受信機によって受信された、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星のうち前記特定ステップにより特定されたＧＰＳ衛星以外のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第２の位置検出ステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の測位方法は、前記第１の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置の平均を表す位置平均値を算出する位置平均値算出ステップと、前記第１の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置のそれぞれと前記位置平均値算出ステップにおいて算出された位置平均値との差分を算出する差分算出ステップと、前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に、前記差分算出ステップにおいて算出された該ＧＰＳ衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均を表す第１の差分平均値を算出する第１の差分平均値算出ステップとを有し、前記特定ステップが、前記第１の差分平均値算出手段によって算出された第１の差分平均値が所定範囲外である場合に、該第１の差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星として特定するようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明の測位方法は、前記第１の差分平均値算出ステップにおいて前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に算出された第１の差分平均値の平均を表す第２の差分平均値を算出する第２の差分平均値算出ステップと、前記第１の差分平均値算出ステップにおいて前記Ｎ個のＧＰＳ衛星毎に算出された第１の差分平均値の標準偏差を算出する標準偏差算出ステップとを有し、前記特定ステップが、前記第１の差分平均値算出ステップにおいて算出された第１の差分平均値が、前記第２の差分平均値算出ステップにおいて算出された第２の差分平均値から前記標準偏差算出ステップにおいて算出された標準偏差を差し引いた値と、前記第２の差分平均値算出ステップにおいて算出された第２の差分平均値に前記標準偏差算出ステップにおいて算出された標準偏差を加えた値との間の範囲外である場合に、該第１の差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星として特定するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＧＰＳ衛星に対する受信機位置検出の際の重み付けを設定する等の演算を行わなくても、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星等、受信機の位置検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星を特定して、簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の測位装置が適用されたカーナビゲーション装置の構成を示す図である。図１に示すカーナビゲーション装置１００は、車両に搭載され、本体１０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）２０、操作部３０、通信部４０、ＧＰＳ受信機５０、自立航法センサ６０、ディスプレイ７０及びスピーカ８０により構成される。
【００１８】
ＨＤＤ２０は、ハードディスク２２を搭載しており、当該ハードディスク２２に記録された地図データを読み出す。地図データには、道路情報が含まれる。この道路情報は、図２に示すように、道路について、当該道路の識別情報である道路ＩＤと、道路の識別情報である道路名称と、同一の道路名称を有する複数の道路情報のそれぞれを識別するためのハウスナンバー（Ｎｏ）と、当該道路が通過する地域の名称と、緯度及び経度によって特定され、当該道路の形状を表すための複数の道路座標が道路の延在方向に沿って順に配列された座標配列とにより構成される。なお、地図データの記録媒体は、ハードディスク２２に限られず、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等であってもよく、記録媒体に応じたドライブが用意される。
【００１９】
操作部３０は、図示しない操作ボタンやジョイスティック等を有しており、誘導経路探索時の目的地の設定等の検索情報の設定等において、ユーザによって操作される。通信部４０は、例えば、携帯電話機であり、カーナビゲーション装置１００に必要な各種情報を取得するために、外部との通信を行う。ＧＰＳ受信機５０は、車両の位置の検出に必要なＧＰＳ衛星からの信号を受信し、当該信号に含まれる情報と当該信号の受信時刻とを含んだＧＰＳ情報を生成する。自立航法センサ６０は、車両の進行方向を検出するためのジャイロ等と、一定の走行距離毎にパルス（車速パルス）を発生する距離センサとにより構成される。
【００２０】
本体１０は、制御部１０２、バッファメモリ１０４、地図描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路記憶部１１０、誘導経路描画部１１２、マルチパス衛星記憶部１１４及び画像合成部１１８により構成される。
【００２１】
制御部１０２は、カーナビゲーション装置１００の全体を制御する。具体的には、制御部１０２は、ＧＰＳ受信機５０からのＧＰＳ情報に基づいて、当該ＧＰＳ受信機５０の位置を車両の位置として検出する。車両位置検出の詳細については後述する。また、制御部１０２は、自立航法センサ６０によって検出された車両の進行方向、車速パルスの出力間隔に基づいて、車両の方位及び速度を算出する。また、制御部１０２は、ＨＤＤ２０に対して、ハードディスク２２に記録された地図データの読み出しを指示する。例えば、制御部１０２は、車両が走行中の場合には、車両位置周辺の所定範囲に対応する地図データの読み出しを指示する。この指示によってＨＤＤ１０４が読み出した地図データは、バッファメモリ１０４に格納される。地図描画部１０６は、バッファメモリ１０４に格納された地図データに基づいて地図画像を生成する。
【００２２】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、カーナビゲーション装置１０の動作状態に応じて、操作画面・マーク発生部１０８に画像生成の指示を出す。操作画面・マーク発生部１０８は、この指示に応じて、各種メニュー画面や自車位置マーク、カーソルのマークの画像を生成する。
【００２３】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の誘導経路探索のための操作に応じて、バッファメモリ１０４に格納された地図データを読み出し、当該地図データに基づいて、所定の経路探索アルゴリズムを用いて目的地までの誘導経路を設定する。設定された誘導経路の情報は、誘導経路記憶部１１０に記憶される。誘導経路描画部１１２は、誘導経路記憶部１１０に記憶された誘導経路情報に基づいて、誘導経路画像を生成する。
【００２４】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、カーナビゲーション装置１０の動作状態に応じて、画像合成部１１８に、画像合成を指示する。画像合成部１１８は、この指示に応じて、地図画像描画部１０６、操作画面・マーク発生部１０８、誘導経路描画部１１２、施設リスト描画部１１６によって生成された各種画像を適宜合成し、得られた画像をディスプレイ７０に表示させる。
【００２５】
また、制御部１０２は、ユーザによる操作部３０の操作や、カーナビゲーション装置１０の動作状態に応じて、音声を生成し、スピーカ８０に出力させる。例えば、制御部１０２は、経路誘導中に誘導経路情報に基づいて、交差点を曲がる指示等の案内音声を生成し、スピーカ８０に出力させる。
【００２６】
次に、カーナビゲーション装置１０における車両位置検出の詳細について説明する。図２は、制御部１０２の車両位置検出にかかわる部分の機能ブロック図である。図２に示す制御部１０２は、第１及び第２の位置検出手段に対応する位置検出部１５２と、位置平均値算出手段に対応する位置平均値算出部１５４と、差分算出手段に対応する差分算出部１５６と、第１の差分平均値算出手段に対応する第１差分平均値算出部１５８と、第２の差分平均値算出手段に対応する第２差分平均値算出部１６０と、標準偏差算出手段に対応する標準偏差算出部１６２と、特定手段に対応するマルチパス衛星特定部１６４とにより構成される。この制御部１０２は、ＧＰＳ衛星のうちマルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を特定し、当該マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星以外のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、車両位置を検出する。
【００２７】
図３は、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星の特定の動作を示すフローチャートである。制御部１０２内の位置検出部１５２は、ＧＰＳ受信機５０からのＧＰＳ情報を入力したか否かを判定する（Ｓ１０１）。図４は、ＧＰＳ情報の一例を示す図である。図４に示すようにＧＰＳ情報は、ＧＰＳ受信機５０が受信した信号の送信元のＧＰＳ衛星の識別情報であるＧＰＳ番号と、当該送信元のＧＰＳ衛星の軌道情報と、当該送信元のＧＰＳ衛星による信号の送信時刻と、ＧＰＳ受信機５０が当該送信元のＧＰＳ衛星から受信した信号の受信自国とにより構成される。これらのうち、ＧＰＳ番号、軌道情報及び送信時刻は、ＧＰＳ衛星からの信号に含まれており、ＧＰＳ受信機５０は、受信した信号からこれらＧＰＳ番号、軌道情報及び送信時刻を抽出し、更に受信時刻を付加してＧＰＳ情報を生成して位置検出部１５２へ出力する。
【００２８】
ＧＰＳ受信機５０からのＧＰＳ情報を入力した場合、位置検出部１５２は、各ＧＰＳ情報に基づいて、ＧＰＳ受信機５０によって受信された信号の送信元のＧＰＳ衛星を特定し、送信元のＧＰＳ衛星から４個のＧＰＳ衛星を選択して得られる全ての組み合わせを生成する（Ｓ１０２）。
【００２９】
図５は、車両位置とＧＰＳ衛星の位置関係の一例を示す図である。図５では、車両位置の可視範囲に、ＧＰＳ番号３のＧＰＳ衛星（ＧＰＳ衛星＃３）、ＧＰＳ番号７のＧＰＳ衛星（ＧＰＳ衛星＃７）、ＧＰＳ番号１５のＧＰＳ衛星（ＧＰＳ衛星＃１５）、ＧＰＳ番号２４のＧＰＳ衛星（ＧＰＳ衛星＃２４）及びＧＰＳ番号２９のＧＰＳ衛星（ＧＰＳ衛星＃２９）が存在する。この場合、ＧＰＳ受信機５０は、これら５個のＧＰＳ衛星からの信号を受信して、当該信号のそれぞれに対応する５個のＧＰＳ情報を生成して位置検出部１５２へ出力する。位置検出部１５２は、各ＧＰＳ情報に基づいて、ＧＰＳ受信機５０によって受信された信号の５個の送信元のＧＰＳ衛星を特定し、当該５個の送信元のＧＰＳ衛星を４つずつ選択した全ての組み合わせを生成する。
【００３０】
図６は、ＧＰＳ衛星の組み合わせを示す図である。図６に示すＧＰＳ衛星の組み合わせは、車両位置とＧＰＳ衛星の位置関係が図５に示すものである場合における例であり、位置検出部１５２によって、ＧＰＳ衛星＃３、ＧＰＳ衛星＃７、ＧＰＳ衛星＃１５、ＧＰＳ衛星＃２４及びＧＰＳ衛星＃２９を４個ずつ選択して得られる全ての組み合わせＡ乃至Ｅが示されている。
【００３１】
次に、位置検出部１５２は、生成したＧＰＳ衛星の全ての組み合わせ毎に、当該組み合わせに属するＧＰＳ衛星に対応するＧＰＳ情報に基づいて、車両位置を検出する（Ｓ１０３）。具体的には、位置検出部１５２は、Ｓ１０２において生成した組み合わせ毎に、当該組み合わせに属する４個のＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号を特定し、更にその特定したＧＰＳ番号を含む４個のＧＰＳ情報をＧＰＳ受信機５０からのＧＰＳ情報の中から抽出する。そして、位置検出部１５２は、抽出した４個のＧＰＳ情報のそれぞれについて、当該ＧＰＳ情報内の軌道情報と送信情報とに基づいてＧＰＳ衛星の位置を検出し、更に、送信時刻と受信時刻との時間差に基づいてＧＰＳ衛星から車両位置までの距離を算出する。そして、位置検出部１５２は、４個のＧＰＳ情報のそれぞれについて得た、ＧＰＳ衛星の位置と、当該ＧＰＳ衛星から車両位置までの距離とに基づいて、車両位置を算出する。ＧＰＳ衛星の組み合わせ毎に検出された車両位置は、その組み合わせに属するＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号が対応付けられた上で位置平均値算出部１５４へ送られる。
【００３２】
次に、位置平均値算出部１５４は、ＧＰＳ衛星の組み合わせ毎の車両位置の平均値を算出する（Ｓ１０４）。算出された車両位置平均値は、ＧＰＳ衛星の組み合わせ毎の車両位置と、当該車両位置に対応する組み合わせに属するＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号とともに、差分算出部１５６へ送られる。差分算出部１５６は、ＧＰＳ衛星の組み合わせ毎に、当該組み合わせに対応する車両位置のそれぞれと、車両位置平均値との差分（距離）を算出する（Ｓ１０５）。ＧＰＳ衛星の組み合わせ毎に算出された差分は、その組み合わせに属するＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号が対応付けられた上で第１差分平均値算出部１５８へ送られる。
【００３３】
図７は、ＧＰＳの組み合わせ毎の車両位置、車両位置平均値、ＧＰＳの組み合わせ毎の車両位置と車両位置平均値との差分の一例を示す図である。図７に示す車両位置は、ＧＰＳ衛星の組み合わせが図６に示す組み合わせＡ乃至Ｅである場合における例であり、組み合わせＡ乃至Ｅ毎に、当該組み合わせに属する４個のＧＰＳ衛星に対応するＧＰＳ情報に基づいて検出された車両位置と、これら組み合わせ毎に検出された車両位置の平均値と、組み合わせ毎に検出された車両位置のそれぞれと車両位置平均値との差分が示されている。
【００３４】
第１差分平均値算出部１５８は、ＧＰＳ衛星毎に、当該ＧＰＳ衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均値（第１差分平均値）を算出する（Ｓ１０６）。具体的には、第１差分平均値算出部１５８は、組み合わせに属するＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号に基づいて、ＧＰＳ受信機５０が受信した信号の送信元であるＧＰＳ衛星のそれぞれについて、当該ＧＰＳ衛星が属する組み合わせを特定する。更に、第１差分平均値算出部１５８は、ＧＰＳ受信機５０が受信した信号の送信元であるＧＰＳ衛星のそれぞれについて、当該ＧＰＳ衛星が属する組み合わせに対応する差分を特定し、その特定した差分の平均値を算出する。算出されたＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値は、そのＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号が対応付けられた上で第２差分平均値算出部１６０及び標準偏差算出部１６２へ送られる。
【００３５】
第２差分平均値算出部１６０は、ＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値の平均値（第２差分平均値）を算出する。算出された第２差分平均値は、マルチパス衛星特定部１６４へ送られる。また、ＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値は、そのＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号が対応付けられた上でマルチパス衛星特定部１６４へ送られる。また、算出された第２差分平均値は、ＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値とともに標準偏差算出部１６２へ送られる。
【００３６】
標準偏差算出部１６２は、第２差分平均値は、ＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値と、第２差分平均値とに基づいて、第１差分平均値の標準偏差を算出する（Ｓ１０８）。算出された標準偏差は、マルチパス衛星特定部１６４へ送られる。
【００３７】
図８は、ＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値、第２差分平均値及び標準偏差の一例を示す図である。図８は、ＧＰＳ衛星の組み合わせ毎に検出された車両位置のそれぞれと車両位置平均値との差分が図７に示すものである場合における例である。
【００３８】
マルチパス衛星特定部１６４は、第２差分平均値から標準偏差を差し引いた値と、第２差分平均値に標準偏差を加えた値との間の範囲を適性範囲として設定する。更に、マルチパス衛星特定部１６４は、ＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値のうち、適性範囲外であるものを判定し、更に、その判定した第１差分平均値に対応付けられているＧＰＳ番号のＧＰＳ衛星をマルチパスが発生しているＧＰＳ衛星として特定する（Ｓ１０９）。適性範囲外の第１差分平均値に対応付けられているＧＰＳ番号、換言すれば、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号はマルチパス衛星記憶部１１４に記憶される。
【００３９】
図９は、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星の判定結果を示す図である。図９は、ＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値、第２差分平均値及び標準偏差が図８に示すものである場合の例である。図９では、ＧＰＳ番号２４のＧＰＳ衛星に対応する第１差分平均値が適性範囲外であるため、当該ＧＰＳ番号２４のＧＰＳ衛星がマルチパスの発生しているＧＰＳ衛星として特定される。
【００４０】
図１０は、真の車両位置とＧＰＳ衛星の組み合わせ毎に検出された車両位置との一例を示す図である。図１０は、ＧＰＳ衛星の組み合わせ毎の車両位置が図７に示すものであり、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星の判定結果が図９に示すものである場合の例である。図１０では、マルチパスが発生しているＧＰＳ番号２４のＧＰＳ衛星が属する組み合わせＡ、Ｃ、Ｄ及びＥに対応して検出された車両位置は、真の車両位置から大きく外れたものとなるが、ＧＰＳ番号２４のＧＰＳ衛星が属していない組み合わせＢに対応して検出された車両位置は、真の車両位置の近傍となる。
【００４１】
このようにして、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星が特定された後は、当該マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を除外し、それ以外のＧＰＳ衛星からの信号に基づいて、車両位置が検出される。
【００４２】
図１１は、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を除外した位置検出を示すフローチャートである。制御部１０２内の位置検出部１０２は、ＧＰＳ受信機５０からのＧＰＳ情報を入力したか否かを判定する（Ｓ２０１）。
【００４３】
ＧＰＳ情報を入力した場合、位置検出部１５２は、マルチパス衛星記憶部１１４に記憶された、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星のＧＰＳ番号を読み出す。更に、位置検出部１５２は、入力した各ＧＰＳ情報のうち、マルチパス衛星記憶部１１４から読み出したＧＰＳ番号と一致するものについて、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星に対応するＧＰＳ情報であると判断し、位置検出から除外する（Ｓ２０２）。
【００４４】
更に、位置検出部１５２は、除外しなかった残りのＧＰＳ情報について、少なくとも４個を選択し、その選択したＧＰＳ情報に基づいて、車両位置を検出する（Ｓ２０３）。具体的には、位置検出部１５２は、選択したＧＰＳ情報のそれぞれについて、当該ＧＰＳ情報内の軌道情報と送信情報とに基づいてＧＰＳ衛星の位置を検出し、更に、送信時刻と受信時刻との時間差に基づいてＧＰＳ衛星から車両位置までの距離を算出する。そして、位置検出部１５２は、選択したＧＰＳ情報のそれぞれについて得た、ＧＰＳ衛星の位置と、当該ＧＰＳ衛星から車両位置までの距離とに基づいて、車両位置を算出する。
【００４５】
このように、本実施形態のナビゲーション装置１００の本体１０内の制御部１０２は、ＧＰＳ受信機５０によって受信される信号の送信元のＧＰＳ衛星を４個ずつ組み合わせた場合における全ての組み合わせ毎に、当該組み合わせに属する４個のＧＰＳ衛星からの信号に対応するＧＰＳ情報に基づいて、車両位置を検出し、これら組み合わせ毎に検出された車両位置に基づいて、当該車両位置の平均値、組み合わせ毎に検出された車両位置と車両位置平均値との差分、ＧＰＳ衛星毎の当該ＧＰＳ衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均値である第１差分平均値、各第１差分平均値の平均値である第２差分平均値、各第１差分平均値の標準偏差を算出し、第１差分平均値が適性範囲外である場合には、その第１差分平均値に対応するＧＰＳ衛星を、車両位置の検出に用いるべきでないＧＰＳ衛星、すなわち、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を特定し、そのＧＰＳ衛星以外のＧＰＳ衛星からの信号に対応するＧＰＳに基づいて、車両位置を検出する。これにより、ＧＰＳ衛星に対する車両位置検出の際の重み付けを設定する等の演算を行わなくても、マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を特定して、簡易に正確な車両位置を検出することが可能となる。
【００４６】
なお、上述した実施形態では、４個のＧＰＳ衛星の組み合わせ毎に車両位置を検出したが、５個以上のＧＰＳ衛星の組み合わせを得て、その組み合わせ毎に車両位置を検出してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上、説明したように、本発明に係る測位装置、カーナビゲーション装置及び測位方法は、簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能であり、測位装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】カーナビゲーション装置の構成を示す図である。
【図２】制御部の機能ブロック図である。
【図３】マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星の特定の動作を示すフローチャートである。
【図４】ＧＰＳ情報の一例を示す図である。
【図５】車両位置とＧＰＳ衛星の位置関係の一例を示す図である。
【図６】ＧＰＳ衛星の組み合わせを示す図である。
【図７】ＧＰＳの組み合わせ毎の車両位置、車両位置平均値、ＧＰＳの組み合わせ毎の車両位置と車両位置平均値との差分の一例を示す図である。
【図８】ＧＰＳ衛星毎の第１差分平均値、第２差分平均値及び標準偏差の一例を示す図である。
【図９】マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星の判定結果を示す図である。
【図１０】真の車両位置とＧＰＳ衛星の組み合わせ毎に検出された車両位置との一例を示す図である。
【図１１】マルチパスが発生しているＧＰＳ衛星を除外した位置検出を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  本体
２０  ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）
２２  ハードディスク
３０  操作部
４０  通信部
５０  ＧＰＳ受信機
６０  自立航法センサ
７０  ディスプレイ
８０  スピーカ
１００  カーナビゲーション装置
１０２  制御部
１０４  バッファメモリ
１０６  地図描画部
１０８  操作画面・マーク発生部
１１０  誘導経路記憶部
１１２  誘導経路描画部
１１４  マルチパス衛星記憶部
１１８  画像合成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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