(57)【要約】【課題】停車後や発車前のある期間において振動ジャイロの出力が変動しても、進行方向の変化量を誤差なく検出する車載情報端末を提供する。【解決手段】車両１が停車中のときに振動ジャイロ１０１ａからの出力が安定であるか否かを判定し、安定である場合にはそのバイアス値を算出し、安定でない場合にはバイアス値を算出しないことにより、不安定となったときの振動ジャイロ１０１ａの出力を除いて、バイアス値を算出する。このバイアス値を基準とすることで、振動ジャイロ１０１ａの出力により、車両１の進行方向の変化量を誤差なく検出する。【選択図】図２
2004219228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の進行方向の変化量を検出し、その変化量に基づいた変化量信号を出力する進行方向検出手段と、
前記車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記車速検出手段により前記車両の停車状態を判定し、前記車両が停車状態にあるとき、前記進行方向検出手段より出力される変化量信号のバイアス値を算出するバイアス値算出手段と、
前記変化量信号が安定であるか否かを判定し、安定でない場合は前記バイアス値を算出しないように前記バイアス値算出手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする車載用情報端末。
【請求項２】
請求項１の車載用情報端末において、
前記制御手段は、所定時間における前記変化量信号の差分値に基づいて、前記変化量信号が安定であるか否かを判定することを特徴とする車載用情報端末。
【請求項３】
請求項１の車載用情報端末において、
前記制御手段は、前記車両が停車してから経過した時間により、前記変化量信号が安定であるか否かを判定することを特徴とする車載用情報端末。
【請求項４】
請求項１または３の車載用情報端末において、
前記制御手段は、前記車両が発車するまでに経過した時間により、前記変化量信号が安定であるか否かを判定することを特徴とする車載用情報端末。
【請求項５】
ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信手段と、
車両の進行方向の変化量を検出する進行方向検出手段と、
前記車両の速度を検出する車速検出手段と、
前記ＧＰＳ受信手段により受信されたＧＰＳ信号に基づいて、そのＧＰＳ信号の受信時点における前記車両の位置を算出するＧＰＳ位置算出手段と、
前記ＧＰＳ位置算出手段により算出された位置が正常であるか否かを判定する判定手段とを備え、
前記判定手段により、前記ＧＰＳ位置算出手段により算出された位置が正常でないと判定された場合、その位置を前記車両の位置として用いないことを特徴とする車載用情報端末。
【請求項６】
請求項５の車載用情報端末において、
前記ＧＰＳ信号の受信時点における前記車両の位置と、前記進行方向検出手段により検出された前記車両の進行方向の変化量と、前記車速検出手段により検出された前記車両の速度とに基づいて、前記車両の現在位置を推定する現在位置推定手段を備え、
前記現在位置推定手段は、前記判定手段により、前記ＧＰＳ位置算出手段により算出された位置が正常であると判定された場合、その位置を前記ＧＰＳ信号の受信時点における前記車両の位置として前記車両の現在位置を推定し、
前記現在位置推定手段は、前記判定手段により、前記ＧＰＳ位置算出手段により算出された位置が正常でないと判定された場合、過去に前記現在位置推定手段により推定された位置を前記ＧＰＳ信号の受信時点における前記車両の位置として前記車両の現在位置を推定することを特徴とする車載用情報端末。
【請求項７】
請求項６の車載用情報端末において、
前記ＧＰＳ位置算出手段は、現在より前の第１の時点において前記ＧＰＳ信号受信手段により受信したＧＰＳ信号に基づいて、第１のＧＰＳ位置を算出し、
前記判定手段は、前記第１の時点よりも前の第２の時点における既知の前記車両の位置（第２の位置）と、前記第１の時点から前記第２の時点までに前記車速検出手段により検出された前記車両の速度とに基づいて、前記第１のＧＰＳ位置が正常であるか否かを判定し、
前記現在位置推定手段は、前記判定手段により前記第１のＧＰＳ位置が正常であると判定された場合、前記第１のＧＰＳ位置に基づいて、前記第１の時点よりも後の第３の時点における前記車両の位置（第３の推定位置Ａ）を前記車両の現在位置として推定し、
前記現在位置推定手段は、前記判定手段により前記第１のＧＰＳ位置が正常でないと判定された場合、前記第２の位置に基づいて過去に推定された、前記第１の時点における前記車両の位置（第１の推定位置）に基づいて、前記第３の時点における前記車両の位置（第３の推定位置Ｂ）を前記車両の現在位置として推定することを特徴とする車載用情報端末。
【請求項８】
請求項７の車載用情報端末において、
前記第２の位置から前記第１のＧＰＳ位置までの移動量と、前記第２の位置から前記第１の推定位置までの移動量との差に基づいて、前記第１のＧＰＳ位置と前記第１の推定位置との信頼度を判定し、
信頼度が高いと判定されたいずれかを、前記第１の時点における前記車両の位置とすることを特徴とする車載用情報端末。
【請求項９】
請求項７または８の車載用情報端末において、
前記第１のＧＰＳ位置または前記第１の推定位置を前記第２の位置とし、
前記第３の推定位置Ａまたは前記第３の推定位置Ｂを前記第１の推定位置とし、
前記ＧＰＳ位置算出手段により次にＧＰＳ信号を受信した時点を前記第１の時点として前記第１のＧＰＳ位置を算出することにより、前記判定手段および前記現在位置検出手段による処理を繰り返し実行することを特徴とする車載用情報端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の現在位置を検出し、付近の地図とともに表示するナビゲーション装置などの車載情報端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の進行方向を検出するジャイロを備えたカーナビゲーション装置が知られている（特許文献１）。このジャイロには、振動子を用いて進行方向の変化量を検出する振動ジャイロが多く用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３２９５７０号公報
【０００４】
しかし、振動ジャイロは一般に外部からの振動に弱く、車両に搭載したときには、停車中であっても停車後や発車前のある期間において、その出力は不安定になり変動する。これにより、進行方向の変化量の検出結果には、誤差が生じてしまう。
【０００５】
本発明は、停車後や発車前のある期間において振動ジャイロの出力が変動しても、進行方向の変化量を誤差なく検出する車載情報端末を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明による車載用情報端末は、車両の進行方向の変化量を検出し、その変化量に基づいた変化量信号を出力する進行方向検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、車速検出手段により車両の停車状態を判定し、車両が停車状態にあるとき、進行方向検出手段より出力される変化量信号のバイアス値を算出するバイアス値算出手段と、変化量信号が安定であるか否かを判定し、安定でない場合はバイアス値を算出しないようにバイアス値算出手段を制御する制御手段とを備える。
請求項２の発明は、請求項１の車載用情報端末において適用され、制御手段は、所定時間における変化量信号の差分値に基づいて、変化量信号が安定であるか否かを判定するものである。
請求項３の発明は、請求項１の車載用情報端末において適用され、制御手段は、車両が停車してから経過した時間により、変化量信号が安定であるか否かを判定するものである。
請求項４の発明は、請求項１または３の車載用情報端末において適用され、制御手段は、車両が発車するまでに経過した時間により、変化量信号が安定であるか否かを判定するものである。
請求項５の発明による車載用情報端末は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信手段と、車両の進行方向の変化量を検出する進行方向検出手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、ＧＰＳ受信手段により受信されたＧＰＳ信号に基づいて、そのＧＰＳ信号の受信時点における車両の位置を算出するＧＰＳ位置算出手段と、ＧＰＳ位置算出手段により算出された位置が正常であるか否かを判定する判定手段とを備え、判定手段により、ＧＰＳ位置算出手段により算出された位置が正常でないと判定された場合、その位置を車両の位置として用いないものである。
請求項６の発明は、請求項５の車載用情報端末において適用され、ＧＰＳ信号の受信時点における車両の位置と、進行方向検出手段により検出された車両の進行方向の変化量と、車速検出手段により検出された車両の速度とに基づいて、車両の現在位置を推定する現在位置推定手段を備え、現在位置推定手段は、判定手段により、ＧＰＳ位置算出手段により算出された位置が正常であると判定された場合、その位置をＧＰＳ信号の受信時点における車両の位置として車両の現在位置を推定し、現在位置推定手段は、判定手段により、ＧＰＳ位置算出手段により算出された位置が正常でないと判定された場合、過去に現在位置推定手段により推定された位置をＧＰＳ信号の受信時点における車両の位置として車両の現在位置を推定するものである。
請求項７の発明は、請求項６の車載用情報端末において適用され、ＧＰＳ位置算出手段は、現在より前の第１の時点においてＧＰＳ信号受信手段により受信したＧＰＳ信号に基づいて、第１のＧＰＳ位置を算出し、判定手段は、第１の時点よりも前の第２の時点における既知の車両の位置（第２の位置）と、第１の時点から第２の時点までに車速検出手段により検出された車両の速度とに基づいて、第１のＧＰＳ位置が正常であるか否かを判定し、現在位置推定手段は、判定手段により第１のＧＰＳ位置が正常であると判定された場合、第１のＧＰＳ位置に基づいて、第１の時点よりも後の第３の時点における車両の位置（第３の推定位置Ａ）を車両の現在位置として推定し、現在位置推定手段は、判定手段により第１のＧＰＳ位置が正常でないと判定された場合、第２の位置に基づいて過去に推定された、第１の時点における車両の位置（第１の推定位置）に基づいて、第３の時点における車両の位置（第３の推定位置Ｂ）を車両の現在位置として推定するものである。
請求項８の発明は、請求項７の車載用情報端末において適用され、第２の位置から第１のＧＰＳ位置までの移動量と、第２の位置から第１の推定位置までの移動量との差に基づいて、第１のＧＰＳ位置と第１の推定位置との信頼度を判定し、信頼度が高いと判定されたいずれかを、第１の時点における車両の位置とするものである。
請求項９の発明は、請求項７または８の車載用情報端末において適用され、第１のＧＰＳ位置または第１の推定位置を第２の位置とし、第３の推定位置Ａまたは第３の推定位置Ｂを第１の推定位置とし、ＧＰＳ位置算出手段により次にＧＰＳ信号を受信した時点を第１の時点として第１のＧＰＳ位置を算出することにより、判定手段および現在位置検出手段による処理を繰り返し実行するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
――第１の実施の形態――
本発明によるカーナビゲーション装置を用いた地図情報配信システムの第１の実施の形態を説明する。車両１に搭載されたカーナビゲーション装置（以下、車載機という）１００と通信端末２００は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）方式の無線通信により互いに接続される。この通信端末２００は、車載機１００からの制御によって、移動体通信網３００を介して情報配信センター４００と接続される。このとき、ブルートゥース方式による無線通信とは異なる、移動体通信用の電波が用いられる。情報配信センター４００は、通信端末２００より送信されてくる車載機１００からの各種要求を受付け、要求内容に応じて地図データなどの各種情報を通信端末２００に送信して、車載機１００に供給する。また、通信端末２００は、移動体通信網３００を介して図示しない他の通信端末や固定電話等と接続して、音声や各種情報などの送受信を行うこともできる。通信端末２００には、ブルートゥース通信機能を備えた携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）などが用いられる。
【０００８】
図２は車載機１００の構成を表すシステムブロック図である。車両１の現在地を検出する現在地検出装置１０１は、車両１の進行方向の変化量を検出する振動ジャイロ１０１ａ、車速を検出する車速センサ１０１ｂ、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を検出するＧＰＳセンサ１０１ｃからなる。制御回路１０２はマイクロプロセッサおよびその周辺回路からなり、ＲＡＭ１０４を作業エリアとしてＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムを実行して各種の制御を行う。画像メモリ１０５は表示モニタ１０６に表示するための画像データを格納する。この画像データは道路地図描画用データや各種の図形データ等からなり、図１に示す情報配信センター４００から送信される地図データに基づき、表示モニタ１０６に地図情報を表示する。表示モニタ１０６には、車載機１００の各種設定用の画面、たとえば使用する通信端末の設定用画面なども表示される。なお、表示モニタ１０６にはタッチパネルが用いられており、ユーザが画面上の任意の位置を指等で押して選択することにより、車両の目的地の入力や各種処理の選択などが行われる。
【０００９】
不揮発性メモリ１０７は、情報配信センター４００から受信した地図データなどの各種情報を記憶するメモリである。この不揮発性メモリ１０７は、車載機１００の電源を切断しても記憶されたデータを保持することができる。これには、たとえばフラッシュメモリなどが用いられる。ブルートゥース通信装置１０８は、通信端末２００との間でブルートゥース通信を行う装置である。このブルートゥース通信装置１０８を介して、車載機１００より通信端末２００を制御し、制御回路１０２と通信端末２００との間で各種データの送受信を行う。
【００１０】
振動ジャイロ１０１ａは、車両１の進行方向が変化するときに発生するコリオリ力を振動子により検出し、このコリオリ力に応じた電圧を出力することにより、車両１の進行方向の変化量を検出するものである。制御回路１０２は、振動ジャイロ１０１ａの出力電圧をサンプリングし、このサンプリング値とバイアス値との差分により、車両１の進行方向の変化量を求める。バイアス値は、車両１の進行方向が変化しないときの振動ジャイロ１０１ａの出力電圧であり、これは車両１の停車中における出力電圧により逐次求められ、更新される。
【００１１】
しかし、一般に振動ジャイロは外部からの振動に弱く、車両に搭載したときには、停車中であっても停車後や発車前のある期間、たとえば停車後の約１秒間や発車前の約２秒間において、その出力電圧は不安定になり変動する。このような変動分を含んだ出力電圧によるバイアス値は、車両１の進行方向が変化しない停車中の状態における本来のバイアス値とは異なるものとなり、進行方向の変化量を求めるときに誤差が生じる原因となる。この誤差が生じるのを避けるため、本実施の形態では、振動ジャイロの出力電圧が不安定な期間にはバイアス値を算出しないこととする。その方法を、以下に説明する。
【００１２】
振動ジャイロ１０１ａの出力電圧のバイアス値を求めるときの処理フローを図３に示す。このフローチャートは制御回路１０２で実行されるプログラムに基づく処理フローであり、車両１が停止したときに実行される。なお、車両１が停止したことは車速センサ１０１ｂの出力により判断でき、たとえば車速センサ１０１ｂからは車速パルスが出力され、この車速パルスが１秒間停止したとき、車両１が停止したと判断する。
【００１３】
ステップＳ１では、車両１が停車状態か否かを、車速センサ１０１ｂの出力により判定する。車速センサ１０１ｂからの出力が、車速がゼロであることを示すものである場合、たとえば車速パルスが出力されていない場合などは、車両１が停車状態にあると判定し、ステップＳ２へ進む。車速センサ１０１ｂからの出力が、車速がゼロでないことを示すものである場合、たとえば車速パルスが出力されている場合などは、車両１は停車状態ではないと判定し、ステップＳ６へ進む。
【００１４】
ステップＳ２では、停車後において振動ジャイロ１０１ａの出力が安定であるか否かを判定する。この判定は、たとえば、所定時間における振動ジャイロ１０１ａの出力の差分値を計算し、計算された差分値がしきい値以下であるか否かによって行う。しきい値以下である場合は、出力は安定であると判定し、ステップＳ３へ進む。しきい値より大きい場合は、出力は安定でないと判定し、ステップＳ１へ戻る。あるいは、車両１が停車してから経過した時間を計測し、この時間が、振動ジャイロ１０１ａの出力が安定するまでの時間、たとえば１秒以上であるか否かにより、判定してもよい。
【００１５】
ステップＳ３では、振動ジャイロ１０１ａの出力をサンプリングし、出力データを収集する。収集した出力データは、ＲＡＭ１０４に記憶する。
【００１６】
ステップＳ４では、バイアス値の算出をするか否かを判定する。この判定は、ステップＳ１〜Ｓ５の繰り返しにおいて、前回ステップＳ５でバイアス値の算出をしてから、何回ステップＳ３を実行したか（振動ジャイロ１０１ａの出力データをいくつ収集したか）によって、判定する。この判定に用いるステップＳ３の規定実行回数（出力データの規定収集数）は、ステップＳ３の実行周期（出力データのサンプリング周期）と、バイアス値の算出周期との関係により、決定される。たとえば、ステップＳ３の実行周期（出力データのサンプリング周期）が０．１秒であり、バイアス値の算出周期が１秒である場合は、ステップＳ３の規定実行回数は１０回（出力データの規定収集数は１０個）となる。ステップＳ３の実行回数が規定実行回数以上である場合（出力データの収集数が規定収集数以上）である場合は、バイアス値の算出をすると判定し、ステップＳ５へ進む。そうでない場合は、バイアス値の算出をしないと判定し、ステップＳ１へ戻る。なお、ステップＳ５へ進んだ場合は、ステップＳ３の実行回数をクリアしてゼロに戻す。
【００１７】
ステップＳ５では、ステップＳ３で収集した振動ジャイロ１０１ａの出力データにより、バイアス値を算出する。この算出方法は、たとえば、前回ステップＳ５を実行してから今回までの間に、ステップＳ３において収集した出力データ全ての平均値を求めて、それをバイアス値としてもよく、あるいは他の算出方法を用いてもよい。算出したバイアス値には識別番号を設定し、この識別番号および算出した時間とともに図４に示す構造のバイアス値テーブルとして、ＲＡＭ１０４に記憶する。このようにしてステップＳ５を実行したら、ステップＳ１へ戻る。
【００１８】
図４のバイアス値テーブルにおいて、符号４１に示す列にはバイアス値の識別番号が格納される。この識別番号は、算出したバイアス値ごとに、１より始まる通し番号が付けられる。また、符号４２に示す列にはバイアス値を算出した時刻、符号４３に示す列には算出したバイアス値が格納される。バイアス値テーブルにこれらを格納する際には、はじめは上の行より一組ごとに順番に格納していき、テーブルのすべての欄に格納された後は、いちばん識別番号の小さい行から置き換えていく。図４では、符号４１ａに示す欄の識別番号が１４と一番大きく、これと同じ行の符号４２ａ、４３ａに、最新のバイアス値とその算出時刻が格納されている。
【００１９】
ステップＳ６では、それまで実行したステップＳ５においてバイアス値テーブルに格納されたバイアス値のうち、最新のものを選択する。このとき、対応する識別番号が一番大きいバイアス値を選択する。図４では、列４１のうち一番識別番号が大きい欄４１ａと同じ行、すなわち符号４３ａに示す欄に格納されているバイアス値が選択される。なお、後に説明するステップＳ９において不採用としたバイアス値はこのとき選択されず、この場合には、不採用としたバイアス値の次に新しいバイアス値を選択する。
【００２０】
ステップＳ７では、ステップＳ６で選択したバイアス値に対し、発車前において振動ジャイロ１０１ａの出力が安定であるか否かを判定する。この判定は、バイアス値を算出してから車両１が発車するまでに経過した時間が、振動ジャイロ１０１ａの出力が安定する時間、たとえば２秒以上であるか否かにより、判定する。安定する時間以上である場合は、安定であると判定し、ステップＳ８へ進む。安定する時間未満である場合は、安定でないと判定し、ステップＳ９へ進む。
なお、ステップＳ２において、所定時間における振動ジャイロ１０１ａの出力の差分値を計算し、この差分値により安定であると判定した場合には、ステップＳ７を行わなくてもよい。
【００２１】
ステップＳ８では、ステップＳ６で選択したバイアス値を採用する。振動ジャイロ１０１ａのサンプリング値と、このバイアス値との差分により、車両１の進行方向の変化量が求められる。
【００２２】
ステップＳ９では、ステップＳ６で選択したバイアス値を不採用とし、ステップＳ６へ戻る。ここで不採用とされたバイアス値は、それ以降に実行するステップＳ６においては選択されない。図４において、たとえば欄４３ａに格納されているバイアス値を不採用とした場合は、次のステップＳ６において、次に新しい符号４４ａに示す欄に格納されているバイアス値を選択する。
【００２３】
ステップＳ１０では、それまで実行したステップＳ５でバイアス値テーブルに格納した数値を、全てクリアする。これにより、次に図３の処理を実行するときに、古いデータが誤って用いられるのを避けることができる。ステップＳ１０を実行した後は、図３に示す処理フローを終了する。
【００２４】
このようにして、振動ジャイロ１０１ａの出力電圧のうち、不安定なものを除いて、そのバイアス値を求めることができる。これにより、車両１の進行方向の変化量を誤差なく検出できる。
【００２５】
図２において、ＧＰＳセンサ１０１ｃは、ＧＰＳ衛星より送信されるＧＰＳ信号を受信する。制御回路１０２は、そのＧＰＳ信号に含まれるＧＰＳ衛星の位置情報と送信時間情報に基づいて、車両１の位置を計算する。しかし、都市部のように高い建造物が密集している場所などでは、建造物等の反射物にＧＰＳ信号が反射されるＧＰＳマルチパスと呼ばれる現象により、車両１の位置を誤って計算してしまうことがある。その様子を図５により説明すると、ＧＰＳ衛星５１より送信されたＧＰＳ信号は、符号５５−５６に示す行路により、建造物５２に到達する。この建造物５２によってＧＰＳ信号は反射され、符号５６−５７に示す行路により、車両１に搭載されたＧＰＳセンサ１０１ｃに到達する。このとき制御回路１０２では、ＧＰＳ信号は直進して符号５５−５６−５７Ａに示す行路により到達したものと認識するため、車両１は符号１Ａに示す位置にあると誤って計算する。
【００２６】
本実施の形態では、次にＧＰＳ信号を受信するときの車両１の位置を予測することで、ＧＰＳマルチパスによるＧＰＳ信号を受信した場合においても、車両１の位置を正しく計算できるようにする。その方法を、図６に示すＧＰＳマルチパス対策の処理フローおよび図７に示す説明図により、以下に説明する。図６のフローチャートは制御回路１０２で実行されるプログラムに基づく処理フローであり、常に実行されている。
【００２７】
ステップＳ１１では、ＧＰＳセンサ１０１ｃによりＧＰＳ信号を受信し、周知のアルゴリズムにより、ＧＰＳ信号の受信位置を算出する。なお、以降の説明において、ステップＳ１１〜Ｓ２０までの一連の処理を一回の処理サイクルとし、同一の処理サイクルのステップＳ１１において受信したＧＰＳ信号を、今回受信したＧＰＳ信号と称する。また、その他の処理サイクルのステップＳ１１において受信したＧＰＳ信号についても、同様の呼び方をするものとする。たとえば、ひとつ前の処理サイクルにおいて受信したＧＰＳ信号は、前回受信したＧＰＳ信号と称する。
【００２８】
ステップＳ１２では、今回のＧＰＳ信号を受信した時点における車両１が位置する範囲を算出する。この範囲は図７の符号７２に示すように円状であり、その円の中心は、図７の符号７１に示す、前回のＧＰＳ信号を受信した時点の位置である。また、円の半径は、その時点における車速の最大値に、一つの処理サイクルの実行周期を乗算して求めた距離である。このときの車速の最大値は、前回のＧＰＳ信号を受信した時点の車速に基づいて、車両１の加速性能などにより決定される。
【００２９】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出した範囲７２に、ステップＳ１１で今回受信したＧＰＳ信号により算出した車両１の位置があるか否かにより、今回のＧＰＳ信号による位置が正常か否かを判定する。範囲内に位置する場合は正常であると判定し、ステップＳ１４へ進む。範囲内に位置しない場合は異常であると判定し、ステップＳ１５へ進む。図７においては、ステップＳ１１で算出した車両１の位置がたとえば符号７３に示す位置であった場合は、範囲７２の内にあるため正常であると判定し、ステップＳ１４へ進む。一方、たとえば符号７４に示す位置であった場合は、範囲７２の外にあるため異常であると判定し、ステップＳ１５へ進む。
【００３０】
ステップＳ１４では、ステップＳ１１で算出した今回のＧＰＳ信号による位置７３を中心とした、符号７５に示す円状の範囲を特定する。このときの円の半径は、ステップＳ１１でＧＰＳ信号による位置を算出してから、後に説明するステップＳ１８またはＳ１９で推定現在位置を表示するまでの遅延時間、すなわち一回の処理サイクルの実行周期を、現在の車速に乗算して求めた距離とする。
【００３１】
ステップＳ１５では、符号７６に示す前回の推定位置を中心とした、符号７７に示す円状の範囲を特定する。このときの円の半径は、ステップＳ１４と同様に、現在の車速を一回の処理サイクルの実行周期に乗算して求めた距離とする。なお前回の推定位置７６は、前回の処理サイクルにおいて、後に説明するステップＳ１７またはＳ１９で推定されたものである。また、前回の処理サイクルにおけるステップＳ１６の判定結果が否定判定であった場合、後に説明するように、前回の推定位置７６は存在しない。このときにはステップＳ１５において範囲７７を特定できないため、ステップＳ１５は実行せず、次のステップＳ１６を否定判定して、ステップＳ２０へ進む。
【００３２】
ステップＳ１６では、ステップＳ１１で今回受信したＧＰＳ信号に対して、採用条件を満足するか否かを判定する。この判定は、たとえばＧＰＳ信号を受信したときのＧＰＳ衛星の数や、そのときの車両１の車速などに基づいて行い、ＧＰＳ衛星が４個以上で車速が時速５ｋｍ以上である場合は、採用条件を満足すると判定し、ステップＳ１７へ進む。そうでない場合は、採用条件を満足しないと判定し、ステップＳ２０へ進む。なお、ステップＳ１６において判定に用いる条件は、以上説明したもの以外でもよい。
【００３３】
ステップＳ１７では、ステップＳ１４またはＳ１５で特定した範囲７５または７７の円周上に、車両１の現在位置を推定する。このとき、ステップＳ１４を実行した場合には、今回のＧＰＳ信号による位置７３を基点とし、その時点における角度θに示す車両１の進行方向に向かった先にある、範囲７５の円周上の符号７８に示す位置を、推定現在位置とする。また、ステップＳ１５を実行した場合には、前回の推定位置７６を基点として、その時点における角度θに示す車両１の進行方向に向かった先にある、範囲７７の円周上の符号７９に示す位置を、推定現在位置とする。
【００３４】
ステップＳ１８では、今回のＧＰＳ信号による位置７３と前回の推定位置７６の信頼度を判定する。この判定は、前回のＧＰＳ信号受信時点の位置７１から今回受信したＧＰＳ信号による位置７３までの移動量、すなわち符号８０に示すベクトルと、位置７１から前回の推定位置７６までの移動量、すなわち符号８１に示すベクトルとの差を計算し、この差が所定範囲内にあるか否かにより行う。ベクトル８０と８１との差が所定範囲内にある場合は、今回のＧＰＳ信号による位置７３の方が信頼度が高いと判定し、ステップＳ１９へ進む。差が所定範囲内にない場合は、前回の推定位置７６の方が信頼度が高いと判定して、ステップＳ２０へ進む。
【００３５】
ステップＳ１９では、今回のＧＰＳ信号による位置７３を今回のＧＰＳ信号受信時点の位置とする。さらに、今回の処理サイクルでステップＳ１５を実行していた場合、すなわちステップＳ１７において位置７９を推定現在位置としていた場合には、今回のＧＰＳ信号による位置７３を基点として、現在位置を再度推定する。このとき、ステップＳ１７で現在位置７９を推定したときの条件、すなわち位置７６からの距離（円の半径）および車両１の進行方向（角度θ）は、そのまま用いられる。したがって、位置７６から位置７９へ向かう符号８３に示すベクトルを平行移動し、このベクトル８３の始点を今回のＧＰＳ信号による位置７３に置き換えることにより、符号８２に示すベクトルを求めて、今回のＧＰＳ信号による位置７３を基点とした現在位置７８を推定することができる。ステップＳ１９を実行した後は、表示モニタ１０６に表示される地図上に推定現在位置７８を表示して、ステップＳ１１へ戻る。
【００３６】
ステップＳ２０では、前回の推定位置７６を今回のＧＰＳ信号受信時点の位置とする。さらに、今回の処理サイクルでステップＳ１４を実行していた場合、すなわちステップＳ１７において位置７８を推定現在位置としていた場合には、前回の推定位置７６を基点として、現在位置を再度推定する。このとき、ステップＳ１７で現在位置７８を推定したときの条件、すなわち位置７３からの距離（円の半径）および車両１の進行方向（角度θ）は、そのまま用いられる。したがって、位置７３から位置７８へ向かう符号８２に示すベクトルを平行移動し、このベクトル８２の始点を前回の推定位置７６に置き換えることにより、符号８３に示すベクトルを求めて、前回の推定位置７６を基点とした現在位置７９を推定することができる。ステップＳ２０を実行した後は、表示モニタ１０６に表示される地図上に推定現在位置７９を表示して、ステップＳ１１へ戻る。
【００３７】
ステップＳ２１では、車両１の位置を更新せず、表示モニタ１０６への表示を行わずに、ステップＳ１１へ戻る。このとき、推定現在位置７８と７９はどちらも今回の処理サイクルでは求められない。
【００３８】
なお、前回のＧＰＳ信号を受信した時点の位置７１は、前回の処理サイクルにおけるステップＳ１８の判定結果により決定される。前回のステップＳ１８で、そのときのＧＰＳ信号による位置の方が信頼度が高いと判定された場合は、位置７１は前回のステップＳ１１において受信したＧＰＳ信号により算出されたものとなる。前回のステップＳ１８で、その前の処理サイクルにおいて推定した位置の方が信頼度が高いと判定された場合は、位置７１は前々回のステップＳ１７においてそのときの現在位置として推定されたもの、または前々回のステップＳ２０でそのときの現在位置として再度推定されたものとなる。
【００３９】
なお、上述のステップＳ１３において、受信したＧＰＳ信号により算出した位置が正常か否かを確実に判定できれば、ステップＳ１８〜ステップＳ２０は必ずしも必要ではない。
【００４０】
このようにして、次にＧＰＳ信号を受信するときの車両１の位置を推定し、その推定した位置と、受信したＧＰＳ信号による位置とを比較して、どちらか信頼度が高い方の位置により、現在位置を推定することができる。これにより、ＧＰＳマルチパスによるＧＰＳ信号を受信した場合においても、車両１の位置を正しく計算し、これを表示することができる。
【００４１】
図８は情報配信センター４００の構成を表すシステムブロック図である。情報配信センター４００は、外部インタフェース４０１を介して移動体通信網３００と接続される。要求受付サーバ４０２は、外部インタフェース４０１を通して送られてくる経路探索などの要求を受付け、後述する各サーバに対して経路探索要求、地図要求などそれぞれの処理を実行するよう要求する。また、各サーバから出力される処理結果を外部インタフェース４０１へ出力する。
【００４２】
地図配信サーバ４０３は地図データをハードディスクなどの記憶メディアに記憶している。要求受付サーバ４０２からの地図要求にしたがって、記憶された地図データより該当する地図データを検索し、要求受付サーバ４０２へ出力する。
経路探索サーバ４０４は、位置情報検索サーバ４０５からの位置情報および交通情報サーバ４０６からの交通情報データベースなどより、要求受付サーバ４０２からの経路探索要求にしたがって、該当する経路を探索しその結果を出力する。
位置情報検索サーバ４０５は、所定地点付近の施設情報などを検索する。交通情報サーバ４０６は、現在の交通情報のデータベースを保持している。顧客ＤＢサーバ４０７は、車載機１００を所有する顧客の個人データを保持するとともに、情報配信センター４００の利用状況に応じて個人データの更新を行う。個人データには、たとえば課金情報などが含まれる。
【００４３】
経路探索要求時のデータの流れを図９に示す。車載機１００は、ユーザの表示モニタ１０６の操作によって目的地が設定されると、経路探索要求を発する。車載機１００から発せられた経路探索要求は、通信端末２００および移動体通信網３００を介して情報配信センター４００に送信される。情報配信センター４００で受信した経路探索要求は、いったん外部インタフェース４０１を通過した後に要求受付サーバ４０２に入力され、ここで内容が認識される。要求受付サーバ４０２では、まず経路探索サーバ４０４へ経路探索要求を行う。経路探索サーバ４０４は通情報サーバ４０６からの交通情報を基に経路探索を行い、経路探索結果を要求受付サーバ４０２へ返信する。経路探索サーバ４０４からの経路探索結果を受け取った要求受付サーバ４０２は、次にその経路についての地図要求を地図配信サーバ４０３へ出力する。地図配信サーバ４０３は、後述する方法により経路に沿った一定範囲を切り出した地図情報を、記憶された地図データから抽出し、要求受付サーバ４０２へ返信する。
【００４４】
このようにして、地図情報を得た要求受付サーバ４０２は、経路探索結果の経路誘導データと地図情報データを外部インタフェース４０１に出力する。出力されたデータは移動体通信網３００および通信端末２００を介して、車載機１００へ送信される。車載機１００では送信された情報を画像表示してユーザへ提供する。このようにして経路探索の一連の処理が完了する。
【００４５】
設定した経路に沿った一定範囲、すなわち推奨経路から所定の距離内にある切り出し領域内の地図を切り出す方法を図１０に示す。車載機１００において目的地が設定されると、経路探索サーバ４０４は現在地１１２と目的地１１３を設定し、その間をつなぐ推奨経路１１４が周知の経路探索演算処理により設定される。この経路における切り出し範囲１１５は、たとえば図中に網がけで示す範囲のように経路１１４から一定範囲内の部分として設定される。また、現在地１１２と目的地１１３の周辺では、他の経路上よりも広い範囲が設定される。この切り出し範囲１１５の領域内にある地図データが、地図を一定範囲ごとに区切ったメッシュ１１１の各メッシュごとに抽出され、地図情報データとして情報配信センター４００から車載機１００に配信される。
【００４６】
このようにして、配信された地図情報データに基づき、車載機１００は推奨経路から所定の距離内にある地図を表示モニタ１０６に表示する。この表示された地図に基づき、ユーザを目的地まで誘導する。
【００４７】
なお、上述の説明では、表示モニタ１０６にタッチパネルを用いることとしたが、本発明はこの内容に限定されない。たとえば表示モニタ１０６を液晶パネルとし、車載機１００に備えられた入力装置によって、画面上の特定の部位を選択するようにしてもよい。さらに、車載機１００には表示モニタ１０６を備えなくてもよい。車載機１００は、車両１の進行方向の変化量や位置を検出するような装置とし、車両１の現在位置の表示は別の装置で行ってもよい。
【００４８】
上述した第１の実施の形態による車載用情報端末によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車両１が停車中のときに振動ジャイロ１０１ａからの出力が安定であるか否かを判定し、安定である場合にはそのバイアス値を算出し、安定でない場合にはバイアス値を算出しないこととした。その結果、停車後や発車前において不安定となったときの振動ジャイロ１０１ａの出力を除いてバイアス値を算出することができ、車両１の進行方向の変化量を誤差なく検出できる。
（２）所定時間における振動ジャイロ１０１ａからの出力の差分値に基づいて、振動ジャイロ１０１ａからの出力が安定であるか否かを判定することとした。その結果、停車後や発車前において振動ジャイロ１０１ａの出力が不安定となったときにこれを判別するようにしたので、バイアス値の信頼性を向上させることができる。
（３）車両１が停車してからの経過時間により、振動ジャイロ１０１ａからの出力が安定であるか否かを判定することとした。その結果、停車後において振動ジャイロ１０１ａの出力が不安定となったときにこれを判別するようにしたので、バイアス値の信頼性を向上させることができる。
（４）車両１が発車するまでの経過時間により、振動ジャイロ１０１ａからの出力が安定であるか否かを判定することとした。その結果、発車前において振動ジャイロ１０１ａの出力が不安定となったときにこれを判別するようにしたので、バイアス値の信頼性を向上させることができる。
（５）ＧＰＳセンサ１０１ｃにより受信したＧＰＳ信号により、ＧＰＳ信号受信時点における車両１の位置を算出し、算出された位置が正常であるか否かを判定し、正常でない場合は、その位置を用いないこととした。その結果、ＧＰＳ信号により算出した位置がＧＰＳマルチパスのために誤っているか否かを判定して、誤っている場合はその位置を用いないようにしたので、ＧＰＳマルチパスにより車両１の位置を誤ることを防ぐことができる。
（６）ＧＰＳ信号の受信時点における車両１の位置、進行方向の変化量、および速度に基づいて車両１の現在位置を推定するようにし、さらに受信したＧＰＳ信号により算出された車両１の位置が正常である場合は、その位置をＧＰＳ信号の受信時点における車両１の位置として、車両１の現在位置を推定し、受信したＧＰＳ信号により算出された車両１の位置が正常でない場合は、過去に推定された車両１の現在位置をＧＰＳ信号の受信時点における車両１の位置として、車両１の現在位置を推定することとした。その結果、ＧＰＳ信号により算出した位置がＧＰＳマルチパスのために誤っている場合は過去に推定した位置により車両１の現在位置を推定することとしたので、ＧＰＳ信号により算出した位置がＧＰＳマルチパスにより誤っていた場合においても、車両１の現在位置を推定することができる。
（７）現在より前の第１の時点において受信したＧＰＳ信号により、その時点における車両１の第１のＧＰＳ位置を算出し、第１の時点よりも前の第２の時点における既知の車両１の第２の位置と、第１の時点から第２の時点までの車両１の速度とに基づいて第１のＧＰＳ位置が正常であるか否かを判定し、正常であると判定された場合、第１のＧＰＳ位置に基づいて、第１の時点よりも後の第３の時点における車両１の第３の推定位置Ａを車両１の現在位置として推定し、正常でないと判定された場合、第２の位置に基づいて過去に推定された、第１の時点における車両１の第１の推定位置に基づいて、第３の時点における車両１の第３の推定位置Ｂを車両１の現在位置として推定することとした。その結果、ＧＰＳ信号により算出した位置がＧＰＳマルチパスのために誤っているか否かを車両１の既知の位置と速度により判定し、その位置が誤っている場合は過去に推定した位置により車両１の現在位置を推定することとしたので、ＧＰＳ信号により算出した位置がＧＰＳマルチパスにより誤っていた場合においても、車両１の現在位置を推定することができる。
（８）第２の位置から第１のＧＰＳ位置までの移動量と、第２の位置から第１の推定位置までの移動量との差に基づいて、第１のＧＰＳ位置と第１の推定位置との信頼度を判定し、信頼度が高いと判定したいずれかを第１の時点における車両１の位置とした。その結果、ＧＰＳ信号により算出した位置と過去に推定した位置のどちらか信頼度が高い方をそのときの車両１の位置とすることとしたので、ＧＰＳ信号により算出した位置がＧＰＳマルチパスにより誤っていた場合においても、過去に推定した位置をそのときの車両１の位置とすることができる。
（９）第１のＧＰＳ位置または第１の推定位置を第２の位置とし、第３の推定位置Ａまたは第３の推定位置Ｂを第１の推定位置とし、次にＧＰＳ信号を受信した時点を第１の時点として第１のＧＰＳ位置を算出することにより、処理を繰り返し実行することとした。その結果、ＧＰＳ信号により算出した位置や現在位置として推定した位置を用いて、次の処理においてＧＰＳ信号により算出した位置がＧＰＳマルチパスにより誤っているか否かを判定し、そのときの現在位置を推定することとしたので、処理を繰り返し実行することができる。
【００４９】
以上の実施の形態では、配信された地図を無線接続された通信端末により受信し表示するナビゲーション装置について説明したが、本発明は、有線通信により通信端末と接続されて地図データを配信される車載用情報端末や、記憶した地図データを用いる車載情報端末にも適用でき、さらに、車両の進行方向や位置の検出のみを行い、地図の表示は別の装置で行うような車載情報端末にも適用できる。また、以上の実施の形態では、進行方向検出手段を振動ジャイロ１０１ａ、車速検出手段を車速センサ１０１ｂ、ＧＰＳ受信手段をＧＰＳセンサ１０１ｃとし、バイアス値算出手段、ＧＰＳ位置算出手段、判定手段および現在位置推定手段を制御回路１０２で実現している。しかし、これらはあくまで一例であり、本発明の特徴が損なわれない限り、各構成要素は上記実施の形態に限定されない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、停車中のときに振動ジャイロからの出力が安定であるか否かを判定し、安定である場合にはそのバイアス値を算出し、安定でない場合にはバイアス値を算出しないこととした。その結果、停車後や発車前において不安定となったときの振動ジャイロの出力を除いてバイアス値を算出することができ、車両の進行方向の変化量を誤差なく検出できる。
また、受信したＧＰＳ信号により、ＧＰＳ信号受信時点における車両の位置を算出し、算出された位置が正常であるか否かを判定し、正常でない場合は、その位置を用いないこととした。その結果、ＧＰＳ信号により算出した位置がＧＰＳマルチパスのために誤っているか否かを判定して、誤っている場合はその位置を用いないようにしたので、ＧＰＳマルチパスにより車両の位置を誤ることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】地図情報配信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】車載機の構成を示すブロック図である。
【図３】振動ジャイロのバイアス値を求めるときの処理フローを示す図である。
【図４】振動ジャイロのバイアス値を格納するバイアス値テーブルの構造を示す図である。
【図５】ＧＰＳマルチパスを説明する図である。
【図６】ＧＰＳマルチパス対策の処理フローを示す図である。
【図７】ＧＰＳマルチパス対策の処理内容を説明する図である。
【図８】地図情報配信システムにおける情報配信センターの構成を示すブロック図である。
【図９】経路探索要求時のデータの流れを示す図である。
【図１０】経路に沿った一定範囲内の地図を切り出す方法を示す図である。
【符号の説明】
１  車両
１００  車載機
２００  通信端末
３００  移動体通信網
４００  情報配信センター
【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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