(57)【要約】【課題】信頼性の高い移動体の測位装置などを提供する。【解決手段】複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、移動体の移動速度及び移動方位に基づいて移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて移動体の予測位置と各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、測定擬似距離と予測擬似距離とを比較した結果に基づいて移動体の現在位置の算出をおこなうか否かを決定する測位可否決定手段とを備えて測位装置を構成した。また、測位可否決定手段に変えて、測定擬似距離と予測擬似距離とを比較した結果に基づいて最確擬似距離を決定する最確擬似距離確定手段と、ＧＰＳ衛星の軌道情報と各最確擬似距離とに基づいて移動体の現在位置を算出する現在位置算出手段とを備えて測位装置を構成した。【選択図】　図３
2004085222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、
前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、
前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、
前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて前記移動体の現在位置の算出をおこなうか否かを決定する測位可否決定手段と、を備えたことを特徴とする移動体の測位装置。
【請求項２】
前記測位可否決定手段は、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離との差である距離差を算出し、該距離差が所定の基準値を越えるか否かによって前記移動体の現在位置の算出をおこなうか否かを決定することを特徴とする請求項１に記載の移動体の測位装置。
【請求項３】
前記測位可否決定手段で用いる前記基準値は、前回の測位からの今回の測位までの経過時間に基づいて定めることを特徴とする請求項２に記載の移動体の測位装置。
【請求項４】
複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、
前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、
前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、
前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて最確擬似距離を決定する最確擬似距離確定手段と、
前記ＧＰＳ衛星の軌道情報と前記各最確擬似距離とに基づいて前記移動体の現在位置を算出する現在位置算出手段と、を備えたことを特徴とする移動体の測位装置。
【請求項５】
前記最確擬似距離確定手段は、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離との差である距離差を算出し、該距離差が所定の基準値を越えるか否かに基づいて前記最確擬似距離を決定することを特徴とする請求項４に記載の移動体の測位装置。
【請求項６】
前記最確擬似距離確定手段は、前記距離差が前記基準値を超えないときは、前記測定擬似距離を前記最確擬似距離として定めることを特徴とする請求項５に記載の移動体の測位装置。
【請求項７】
前記最確擬似距離確定手段は、前記距離差が前記基準値を超えるときは、前記予測擬似距離を前記最確擬似距離として定めることを特徴とする請求項５又は６に記載の移動体の測位装置。
【請求項８】
前記現在位置算出手段は、前記距離差が前記基準値を超えるＧＰＳ衛星についての前記最確擬似距離を使用不能と定め、他のＧＰＳ衛星についての前記最確擬似距離に基づいて現在位置を算出することを特徴とする請求項５又は６に記載の移動体の測位装置。
【請求項９】
前記最確擬似距離確定手段で用いる前記基準値は、前回の測位からの今回の測位までの経過時間に基づいて定めることを特徴とする請求項５乃至８の何れか一項に記載の移動体の測位装置。
【請求項１０】
前記予測位置算出手段は、前記ＧＰＳ信号に基づいて前記移動体の移動速度及び移動方位を認識して、前記移動体の予測位置を算出することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の移動体の測位装置。
【請求項１１】
更に、前記移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記移動体の移動方位を検出する移動方位検出手段とを備え、
前記予測位置算出手段は、前記移動速度検出手段及び前記移動方位検出手段により前記移動体の移動速度及び移動方位を認識して、前記移動体の予測位置を算出することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の移動体の測位装置。
【請求項１２】
複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出工程と、
前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出工程と、
前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出工程と、
前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて前記移動体の現在位置の算出をおこなうか否かを決定する測位可否決定工程と、を含むことを特徴とする移動体の測位方法。
【請求項１３】
複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出工程と、
前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出工程と、
前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出工程と、
前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて最確擬似距離を決定する最確擬似距離確定工程と、
前記ＧＰＳ衛星の軌道情報と前記各最確擬似距離とに基づいて前記移動体の現在位置を算出する現在位置算出工程と、を含むことを特徴とする移動体の測位方法。
【請求項１４】
移動体の測位装置に含まれるコンピュータを、
複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、
前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、
前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、
前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて前記移動体の現在位置の算出をおこなうか否かを決定する測位可否決定手段と、して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１５】
移動体の測位装置に含まれるコンピュータを、
複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、
前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、
前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、
前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて最確擬似距離を決定する最確擬似距離確定手段と、
前記ＧＰＳ衛星の軌道情報と前記各最確擬似距離とに基づいて前記移動体の現在位置を算出する現在位置算出手段と、して機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の現在位置を測位する測位装置、測位方法及び測位装置を機能させるコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車、航空機、船舶等の各種の移動体の位置を測位する測位装置として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　）を利用した測位装置が一般的に知られている。
【０００３】
従来のＧＰＳを利用した測位は次のようにしておこなわれる。まず、ＧＰＳ受信機で、宇宙空間に打ち上げられている複数のＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信すると伴に、該ＧＰＳ信号を受信した時の受信時刻を記録する。そして、受け取ったＧＰＳ信号から時刻情報を取り出して、ＧＰＳ信号の発信時刻を特定し、前記受信時刻との差をとってＧＰＳ信号の伝搬時間を算出する。このＧＰＳ伝搬時間に伝搬速度（光速）をかけることで、ＧＰＳ衛星から受信機までの測定上の距離である測定擬似距離が求められる。また、ＧＰＳ信号にはＧＰＳ衛星の軌道情報が含まれているので、該軌道情報からＧＰＳ衛星の衛星位置を特定することができる。この衛星位置と前述の測定擬似距離とで、測位位置を含んだ球面が定まる。この球面を、複数の衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて３乃至４個以上定めれば、これらの球面の交点として測位位置を求めることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の測位装置を用いて、市街地などにおいて測位をおこなう場合、ＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ信号がビルなどの高層の建物に反射することがある。ＧＰＳ受信機でこの反射したＧＰＳ信号を受信して測定擬似距離を算出した場合、この測定擬似距離には多大な誤差が含まれ、これに基づいて算出した測位位置の信頼性が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、上述した問題が一例として挙げられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて前記移動体の現在位置の算出をおこなうか否かを決定する測位可否決定手段と、を備えたことを特徴とする移動体の測位装置を提供する。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて最確擬似距離を決定する最確擬似距離確定手段と、前記ＧＰＳ衛星の軌道情報と前記各最確擬似距離とに基づいて前記移動体の現在位置を算出する現在位置算出手段と、を備えたことを特徴とする移動体の測位装置を提供する。
【０００８】
請求項１２に記載の発明は、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出工程と、前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出工程と、前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出工程と、前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて前記移動体の現在位置の算出をおこなうか否かを決定する測位可否決定工程と、を含むことを特徴とする移動体の測位方法を提供する。
【０００９】
請求項１３に記載の発明は、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出工程と、前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出工程と、前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出工程と、前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて最確擬似距離を決定する最確擬似距離確定工程と、前記ＧＰＳ衛星の軌道情報と前記各最確擬似距離とに基づいて前記移動体の現在位置を算出する現在位置算出工程と、を含むことを特徴とする移動体の測位方法を提供する。
【００１０】
請求項１４に記載の発明は、移動体の測位装置に含まれるコンピュータを、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて前記移動体の現在位置の算出をおこなうか否かを決定する測位可否決定手段と、して機能させることを特徴とするコンピュータプログラムを提供する。
【００１１】
請求項１５に記載の発明は、移動体の測位装置に含まれるコンピュータを、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて、移動体と前記各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出する測定擬似距離算出手段と、前記移動体の移動速度及び移動方位を認識し、該移動速度及び該移動方位に基づいて前記移動体の予測位置を算出する予測位置算出手段と、前記各ＧＰＳ信号に含まれる前記ＧＰＳ衛星の軌道情報に基づいて、前記移動体の予測位置と前記各ＧＰＳ衛星との予測擬似距離を算出する予測擬似距離算出手段と、前記各ＧＰＳ衛星に対して、前記測定擬似距離と前記予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて最確擬似距離を決定する最確擬似距離確定手段と、前記ＧＰＳ衛星の軌道情報と前記各最確擬似距離とに基づいて前記移動体の現在位置を算出する現在位置算出手段と、して機能させることを特徴とするコンピュータプログラムを提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する各実施の形態は、車載用ナビゲーション装置に本発明を適用した場合の実施の形態である。
【００１３】
［第１実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の構成および機能について説明する。
【００１４】
図１は、車載用ナビゲーション装置の概要ブロック図である。図１に示すように、車載用ナビゲーション装置１はＧＰＳ衛星より発信されるＧＰＳ信号を受信して測位に必要な情報を取得し、測位位置を算出するＧＰＳ受信機２と、各部の制御をおこなう制御部３と、ユーザの指示を受け付ける操作部４と、ＣＤ−ＲＯＭなどに蓄積された地図情報を読み出し、取得する地図情報取得部５と、測位結果などを表示する表示部６とを備えている。
【００１５】
ＧＰＳ受信機２は、ＧＰＳ信号を受信する受信アンテナ、受信したＧＰＳ信号を周波数変換し更に増幅する周波数変換／増幅部、ＧＰＳ信号を復調する復調部、演算をおこなうＣＰＵ、データなどの一次保存に用いるＲＡＭ、コンピュータプログラムなどを保存したＲＯＭなど、公知のＧＰＳ受信装置と同様の構成部分を備えており、ＲＯＭに保存されたコンピュータプログラムでＣＰＵを測定擬似距離算出手段、予測位置算出手段、予測擬似距離算出手段、最確擬似距離確定手段及び現在位置算出手段として機能させる。
【００１６】
制御部３は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを備えており、ＧＰＳ受信機２、操作部４、地図情報取得部５および表示部６などの制御をおこなう。具体的には、操作部４からの指示に従って、ＧＰＳ受信機２を動作させて現在位置を測位させ、該測位結果を地図情報取得部５から取得した地図情報と伴に表示部６に表示する。
【００１７】
操作部４は、例えば、タッチパネルなどにより構成され、ユーザは操作部４により、各種の指示や環境設定などをおこなう。
【００１８】
地図情報取得部５は、例えば、公知のＣＤ−ＲＯＭ再生装置であり、ＣＤ−ＲＯＭなどに蓄積された地図情報などを読み出し、制御部３に出力する。
【００１９】
表示部６は、例えば、液晶表示装置などで構成され、ＧＰＳ受信機２の測位結果を表示する。測位結果の表示は、上述のように、地図情報取得部５から出力された地図情報データに基づいて表示した地図上の該当位置に、自車マークを表示するなどしておこなう。
【００２０】
先ず、図２を参照して、車載用ナビゲーション装置１における測位の特徴的部分について説明する。
【００２１】
図２に示すように、衛星位置Ｓ２にあるＧＰＳ衛星ＳからＧＰＳ信号を受信し、このＧＰＳ信号に基づいて測定擬似距離を算出する。図２の場合、ＧＰＳ信号は、ＧＰＳ受信機で受信するまでの間にビルＢで反射されているので、このＧＰＳ信号に基づいて算出された測定擬似距離は、正規の距離より長い距離として算出される。
【００２２】
一方、前回測位時の自車位置Ｐからの自車の移動速度及び移動方位を検出して、今回測位時の自車の予測位置Ｎを算出する。また、ＧＰＳ信号に含まれる軌道情報（エフェメリス）により今回測位時の衛星位置Ｓ２を算出する。そして、予測位置Ｎと衛星位置Ｓ２との距離を予測擬似距離として算出する。
【００２３】
次に、測定擬似距離と予測擬似距離とを比較し、その比較結果に基づいて、１）自車の現在位置の算出をおこなうか否かを決定する、又は、２）最確擬似距離を決定して、この最確擬似距離とＧＰＳ信号に含まれる軌道情報とに基づいて自車の現在位置の算出をおこなう。すなわち、測定擬似距離と予測擬似距離との差が大きいときは、測定擬似距離に大きな誤差が含まれている可能性があるので、１）現時位置の算出を中止したり、２）測定擬似距離を補正した最確擬似距離に基づいて現在位置の算出をおこなったりする。
【００２４】
次に、図３を参照して、車載用ナビゲーション装置１における測位処理手順について詳細に説明する。
【００２５】
車載用ナビゲーション装置１は、操作部４で「測位開始」の指示が入力されることにより、測位を開始する。
【００２６】
ステップ１は、ＧＰＳ受信機２がＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信するステップである。ＧＰＳ受信機２は、宇宙空間に打ち上げられている複数のＧＰＳ衛星の中から、捕捉可能なＧＰＳ衛星を３乃至４個以上選び出し、これらのＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を同時に受信する。また、ＧＰＳ受信機２は、該ＧＰＳ信号を受信したときの時刻（受信時刻）を記録する。なお、ＧＰＳ信号には、ＧＰＳ信号の発信時刻などの時刻情報や、ＧＰＳ衛星の軌道に関する情報（軌道情報）などが含まれる。
【００２７】
ステップ２は、ＧＰＳ受信機２が測定擬似距離を算出するステップである。ＧＰＳ受信機２は、ステップ１で受信したＧＰＳ信号から時刻情報を取り出し、該ＧＰＳ信号の発信時刻を特定する。そして、この発信時刻とステップ１で記録した受信時刻から、該ＧＰＳ信号がＧＰＳ衛星で発信されてからＧＰＳ受信機２で受信されるまでの時間（伝搬時間）を算出する。更に、この伝搬時間にＧＰＳ信号の伝搬速度（光速）をかけて、ＧＰＳ衛星とＧＰＳ受信機２との測定上の距離である測定擬似距離を算出する。なお、この測定擬似距離には、ＧＰＳ信号のビルなどへの反射に伴う誤差など、様々な誤差を含んでいる可能性がある。
【００２８】
ステップ３は、自車の移動速度及び移動方位から、今回測位時の自車予測位置を算出するステップである。前回の測位で受信したＧＰＳ信号から、自車の移動速度および移動方位を特定する。また、前回の測位から今回の測位までの経過時間を算出する。このようにして得られた移動速度、移動方位及び経過時間に基づいて、前回測位時の自車位置に対する今回測位時の自車相対位置を算出する。そして、前回測位時の自車位置にこの自車相対位置を加えて、今回測位時の自車予測位置を算出する。
【００２９】
ステップ４は、予測擬似距離を算出するステップである。ステップ１で受信したＧＰＳ信号から軌道情報を読み出し、該軌道情報から今回測位時におけるＧＰＳ衛星の衛星位置を特定する。そして、この衛星位置とステップ３で算出した今回測位時の自車予測位置との２点間の距離を、予測擬似距離として算出する。
【００３０】
ステップ５は、誤差判断の基準値（誤差基準値）を決定するステップである。誤差基準値は、ステップ６において測定擬似距離と予測擬似距離との比較をする際に、ものさしとして用いられる基準値である。すなわち、測定擬似距離と予測擬似距離との距離差と誤差基準値を比較して、距離差が誤差基準値を超えるときは測定擬似距離に含まれる誤差は大きく、超えないときは誤差は小さいと判断するための基準値である。
【００３１】
この誤差基準値は、前回の測位から今回の測位までの経過時間に基づいて決定する。すなわち、経過時間が長いときは自車の移動速度及び移動方位に基づいて算出した自車予測位置の信頼性、ひいては予測擬似距離の信頼性が低くなり、相対的に測定擬似距離を重視して判断するため、誤差基準値を大きく設定する。一方、経過時間が短い時は、予測擬似距離の信頼性が高くなり、相対的に予測擬似距離を重視して判断するため、誤差基準値を小さく設定する。なお、ここでいう経過時間とは、測位結果まで算出することができた前回の測位からの経過時間をいう。すなわち、衛星の捕捉ができなかったり、誤差により測位結果が得られなかったりする場合があるが、これらの測位は考慮しない。
【００３２】
ステップ６は、測定擬似距離と予測擬似距離とを比較して、測定擬似距離に含まれる誤差を判断するステップである。上述のように、測定擬似距離と予測擬似距離との距離差と誤差基準値を比較することで、測定擬似距離と予測擬似距離との比較をおこない、距離差が誤差基準値を超えるときは測定擬似距離に含まれる誤差は大きく、超えないときは誤差は小さいと判断する。
【００３３】
ステップ７は、最確擬似距離を決定するステップである。最確擬似距離は、ステップ６での判断結果に基づいて決定する。例えば、ステップ６で測定擬似距離の誤差が小さいと判断した場合は、測定擬似距離を最確擬似距離として設定し（ステップ７Ａ）、誤差が大きいと判断した場合は、予測擬似距離を最確擬似距離として設定する（ステップ７Ｂ）。なお、測定擬似距離の誤差が大きいと判断した場合は、確定擬似距離は測定不能であるとして決定し、該測定不能と決定したＧＰＳ衛星以外のＧＰＳ衛星についての確定擬似距離に基づいて、以下ステップ８で現在位置の算出をおこなってもよい。
【００３４】
ステップ８は、自車の現在位置を算出するステップである。ステップ１で捕捉した各ＧＰＳ衛星について、上記各ステップの結果、最確擬似距離と衛星位置が求められる。そして、この衛星位置を中心として最確擬似距離を半径とする球面を各ＧＰＳ衛星に対して設定する。このようにして得られた各球面は、自車の現在位置を含んでおり、これらの球面の交点を算出すれば自車の現在位置を算出することができる。
【００３５】
このとき、例えば、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、現在位置を算出するのにＧＰＳ衛星の選択が可能な場合に、ステップ６において測定擬似距離に含まれる誤差が大きいと判断されたＧＰＳ衛星についての最確擬似距離は使用せず、測定擬似距離に含まれる誤差が小さいと判断されたＧＰＳ衛星についての最確擬似距離のみに基づいて現在位置を算出してもよい。
【００３６】
そして、操作部４から「測位終了」の指示が為されるまでは、ステップ１からステップ８が繰り返され、「測位終了」の指示が為された場合に測位を終了する（ステップ９）。
【００３７】
なお、以上においては、測定擬似距離と予測擬似距離との比較結果に基づいて最確擬似距離を決定したが、測定擬似距離と予測擬似距離との比較結果に基づいて現時位置の算出をおこなうか否かを決定してもよい。この場合、上記ステップ７及び８は、次のステップ１０に置き換えられる。
【００３８】
すなわち、ステップ１０は、ステップ６の判断結果に基づいて、自車の現在位置の算出をおこなうか否かを判断するステップである。すなわち、ステップ６で測定擬似距離の誤差が小さいと判断した場合は、測定擬似距離及び軌道情報に基づいて自車の現在位置の算出をおこない、一方、測定擬似距離の誤差が大きいと判断した場合は、自車の現在位置の算出はおこなわず、続いておこなわれるステップ９で「測位終了」の指示がなされない場合は引き続きステップ１に戻って処を続ける。また、ステップ１０で測定擬似距離の誤差が小さいと判断し、自車の現在位置の算出をおこなうことを決定した場合に、引き続いてステップ７及び８の処理をおこなってもよい。この場合、誤差基準値を大小２段階で定めて、自車の現在位置の算出をおこなうか否かを判断する際の誤差基準値には大きいほうの基準値を用い、最確擬似距離を決定する際の誤差基準値には小さいほうの基準値を用いればよい。すなわち、測定擬似距離と予測擬似距離の距離差が極めて大きいときは現在位置の算出を中止し、距離差が比較的多きときは最確擬似距離として予測擬似距離を定め、距離差が小さいときは最確擬似距離として測定議事距離を定めるようにすればよい。これにより、一層信頼性のある現在位置の算出をおこなうことができる。
【００３９】
以上説明したように、第１実施形態に係る車載用ナビゲーション装置１は、複数のＧＰＳ衛星から受信したＧＰＳ信号に基づいて自車と各ＧＰＳ衛星との測定擬似距離を算出し、また自車の移動速度及び移動方位に基づいて算出した自車予測位置と各ＧＰＳ信号に含まれる軌道情報（エフェメリス）で得られた衛星位置とに基づいて予測擬似距離を算出し、そして測定擬似距離と予測擬似距離とを比較し、その結果に基づいて、１）自車の現在位置の算出をおこなうか否かを判断する、又は、２）最確擬似距離を確定し、この最確擬似距離と軌道情報から得られた衛星位置とに基づき自車の現在位置を算出する。これによれば、測位擬似距離を大きな誤差が含まれることが比較的少ない予測擬似距離と比較することで、測位擬似距離に大きな誤差が含まれないかを判断でき、その判断結果に基づいて自車の現時位置を算出するので、測位の信頼性を向上できる。
【００４０】
また、自車の移動速度及び移動距離をＧＰＳ信号に基づいて特定する。これによれば、他の測定機器などを特に用いることなく自車の移動速度及び移動距離を特定することができる。
【００４１】
また、前述の測定擬似距離と予測擬似距離との比較は、測定擬似距離と予測擬似距離との距離差が誤差基準値を越えるか否かによって判断する。これによれば、画一的に両者を比較することができ、また誤差基準値を操作することによって容易に判断レベルを変更（調節）することができる。
【００４２】
また、前述の誤差基準値を、前回の測位から今回の測位までの経過時間に基づいて定める。これによれば、経過時間が短いときは予測擬似距離の信頼性が高いため誤差基準値を小さくして、予測擬似距離を重視した測位擬似距離の誤差判断ができ、一方、経過間隔が長いときは予測擬似距離の信頼性が低いため誤差基準値を大きくして、測定擬似距離を重視した測位擬似距離の誤差判断ができる。
【００４３】
［第２実施形態］
第２実施形態は、自車の速度・方位の算出に車速センサおよびジャイロセンサを用いる車載用ナビゲーション装置における実施形態である。
【００４４】
先ず、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の構成および機能について説明する。
【００４５】
図４は、車載用ナビゲーション装置の概要ブロック図である。図４に示すように、車載用ナビゲーション装置１１は、第１実施形態にかかる車載用ナビゲーション装置に車速センサ１７およびジャイロセンサ１８を付加して構成される。
【００４６】
車速センサ１７は、移動速度検出手段を構成し、車輪の回転に伴って発生する車速パルスから、自車の移動速度を検出する。また、ジャイロセンサ１８は、移動方位検出手段を構成し、自車の方向変換時の角速度から、自車の移動方位を検出する。車速センサ１７及びジャイロセンサ１８は、ＧＰＳ受信機２に接続され、それぞれ検出した移動速度及び移動方位をＧＰＳ受信機２に送信する。ＧＰＳ受信機２は、送信された移動速度及び移動方位に基づいて、自車の予測位置を算出する。
【００４７】
車載用ナビゲーション装置１１の他の構成要素は、第１実施形態と同一の機能を有するので同一符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
次に、車載用ナビゲーション装置１１における測位処理手順について説明するが、第２実施形態における測位処理手順は、第１実施形態における測位処理手順とステップ３においてのみ異なるので、以下ステップ３について説明する。
【００４９】
ステップ３は、第１実施形態と同様に、移動体である自車の移動速度及び移動方位から、今回測位時の自車予測位置を算出するステップである。第２実施形態では、車速センサ１７で検出した自車の移動速度とジャイロセンサ１８で検出した自車の移動方位とに基づいて今回測位時の自車予測位置を算出する。すなわち、車速センサ１７は、自車の車輪の回転に伴って発生する車速パルスを検出して、これに基づいて自車の移動速度を特定して、ＧＰＳ受信機２に送信する。また、ジャイロセンサ１８は、自車の方向変換時の角速度を検出し、これに基づいて自車の移動方位を特定して、ＧＰＳ受信機２に送信する。ＧＰＳ受信機２では、送信された自車の移動速度及び移動方位から、今回測位時の自車予測位置を算出する。
【００５０】
他のステップについては、第１実施形態と同一であるので説明を省略する。
【００５１】
以上説明したように、第２実施形態に係る車載用ナビゲーション装置１１は、第１実施形態に係る車載用ナビゲーション装置１と異なり、移動速度検出手段としての車速センサ１７で自車の移動速度を検出し、また、移動方位検出手段としてのジャイロセンサ１８で自車の移動方位を検出する。これによれば、自車の移動速度及び移動方位をより正確に特定することが可能となり、測位の信頼性が一層向上する。
【００５２】
［他の実施形態］
上記各実施形態に係る車載用ナビゲーション装置は、ＧＰＳ受信機に含まれるＣＰＵを、ＲＯＭに保存されたコンピュータプログラムで測定擬似距離算出手段、予測位置算出手段、予測擬似距離算出手段、最確擬似距離確定手段及び現在位置算出手段又は測位可否判断手段として機能させたが、制御部に含まれるＣＰＵを、ＲＯＭに保存されたコンピュータプログラムで上記各手段として機能させてもよい。
【００５３】
また、上記各実施形態では、車載用ナビゲーション装置に関して説明したが、本発明はこれに限られず、例えば携帯用ナビゲーション装置にも適用できる。携帯用ナビゲーション装置の場合、移動速度検出手段として、第２実施形態における車速センサに変えて、例えば歩数によって距離を測定する万歩計（登録商標）を応用した速度センサを用いればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の概要ブロック図である。
【図２】載用ナビゲーション装置における測位処理を説明する図である。
【図３】第１実施形態に係る車載用ナビゲーション装置における測位処理手順のフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る車載用ナビゲーション装置の概要ブロック図である。
【符号の説明】
１　車載用ナビゲーション装置
２　ＧＰＳ受信機
３　制御部
４　操作部
５　地図情報取得部
６　表示部
【図１】
2004085222.tif 000003
【図２】
2004085222.tif 000004
【図３】
2004085222.tif 000005
【図４】
2004085222.tif 000006