(57)【要約】【課題】例えば電波測位装置及び自立測位装置を含むハイブリッド型の測位装置において比較的高精度にマルチパスの検出を可能とする。【解決する手段】マルチパス検出装置（５００）は、電波測位用衛星が送信する測位電波に基づき対象物の現在位置に関する所定種類のパラメータを示す電波測位データを測位する電波測位手段（５１１）と、自立測位センサの出力に基づき所定種類のパラメータを示す自立測位データを測位する自立測位手段（５１２）とを備えたハイブリッド型の測位装置において測位電波受信時に発生するマルチパスを検出するマルチパス検出装置であって、電波測位データと自立測位データとの差分を算出する差分算出手段（５０１）と、差分が所定の閾値以上の値を有する場合にマルチパス状態であると判定し、差分が閾値よりも小さい値を有する場合に非マルチパス状態であると判定するマルチパス判定手段（５０２）とを備える。【選択図】  図１
2005077114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波測位用衛星より送信される測位電波に基づいて対象物の現在位置に関する所定種類のパラメータの値を示す電波測位データを測位する電波測位手段と、自立測位センサの出力に基づいて前記所定種類のパラメータの値を示す自立測位データを測位する自立測位手段とを備えたハイブリッド型の測位装置において前記測位電波の受信時に発生するマルチパスを検出するマルチパス検出装置であって、
前記電波測位データと前記自立測位データとの差分を算出する差分算出手段と、
前記差分が所定の閾値以上の値を有する場合にマルチパス状態であると判定し、前記差分が前記閾値よりも小さい値を有する場合に非マルチパス状態であると判定するマルチパス判定手段と
を備えたマルチパス検出装置。
【請求項２】
前記電波測位手段は、前記所定種類のパラメータとして、前記対象物の現在位置、移動距離、移動速度、移動加速度、方位変化量、角速度及び角加速度のうち少なくとも一つのパラメータの値を示す電波測位データを測位し、
前記自立測位手段は、前記少なくとも一つのパラメータの値を示す自立測位データを測位し、
前記差分算出手段は、前記少なくとも一つのパラメータについての前記差分を算出することを特徴とする請求項１に記載のマルチパス検出装置。
【請求項３】
前記自立測位手段が信頼できるか否かを判定する自立測位判定手段を更に備えており、
前記自立測位判定手段により前記自立測位手段が信頼できると判定された場合には、前記マルチパス判定手段は前記差分と前記閾値とを用いて判定し、
前記自立測位判定手段により前記自立測位手段が信頼できないと判定された場合には、前記マルチパス判定手段は前記非マルチパス状態であると判定することを特徴とする請求項１又は２に記載のマルチパス検出装置。
【請求項４】
前記自立測位手段は、当該自立測位手段が使用可能か否かを示す使用可能フラグを有しており、
前記自立測位判定手段は、前記使用可能フラグを参照して、前記自立測位手段が信頼できるか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載のマルチパス検出装置。
【請求項５】
前記自立測位手段は、前記使用可能フラグとして、当該自立測位手段に入力される電圧値及び電流値のうち少なくとも一方が正常に入力されている場合に、当該自立測位手段は使用可能であることを示すフラグを有していることを特徴とする請求項４に記載のマルチパス検出装置。
【請求項６】
前記自立測位判定手段は、前記自立測位手段により検出される速度が第１所定値以上の場合に、前記自立測位手段は信頼できると判定することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置。
【請求項７】
前記自立測位判定手段は、前記自立測位手段により検出される加速度が第２所定値以下の場合に、前記自立測位手段は信頼できると判定することを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置。
【請求項８】
前記自立測位判定手段は、前記電波測位データと前記自立測位データとを継続的に監視しており、前記自立測位データの変化の割合が、前記電波測位データの変化の割合と比較して、所定量以下の変化量を有する場合に、前記自立測位手段は信頼できると判定することを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置。
【請求項９】
電波測位用衛星より送信される測位電波に基づいて対象物の現在位置に関する所定種類のパラメータの値を示す電波測位データを測位する電波測位手段と、自立測位センサの出力に基づいて前記所定種類のパラメータの値を示す自立測位データを測位する自立測位手段とを備えたハイブリッド型の測位装置において前記測位電波の受信時に発生するマルチパスを検出するマルチパス検出装置におけるマルチパス検出方法であって、
前記電波測位データと前記自立測位データとの差分を算出する差分算出工程と、
前記差分が所定の閾値以上の値を有する場合にマルチパス状態であると判定し、前記差分が前記閾値よりも小さい値を有する場合に非マルチパス状態であると判定するマルチパス判定工程と
を備えたことを特徴とするマルチパス検出方法。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置を備えたナビゲーション装置であって、
前記マルチパス状態であると判定された場合において、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせて用いることで若しくは前記電波測位データに代えて前記自立測位データを用いることで、当該ナビゲーション装置の対象物の現在位置を算出するハイブリッド処理手段と、
前記非マルチパス状態であると判定された場合において、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせることなく前記現在位置を算出する通常処理手段と
を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項１１】
前記ハイブリッド処理手段は、前記電波測位手段が第ｎ（但し、ｎは自然数）回目に受信した前記電波測位データから第ｎ番目の測位位置を算出し、該第ｎ番目の測位位置を基準にして前記自立測位データに応じて第ｎ＋１番目の測位位置を予測位置として予測し、前記電波測位手段により第ｎ＋１回目に受信した前記電波測位データから第ｎ＋１番目の測位位置を算出し、更に該第ｎ＋１番目の測位位置に対して前記予測位置に基づく補正を行って第ｎ＋１番目の補正済み測位位置を前記現在位置として算出し、
前記通常処理手段は、前記電波測位手段が第ｎ回目に受信した前記電波測位データから第ｎ番目の測位位置を算出し、該第ｎ番目の測位位置を基準にして前記電波測位データに応じて第ｎ＋１番目の測位位置を予測位置として予測し、前記電波測位手段により第ｎ＋１回目に受信した前記電波測位データから第ｎ＋１番目の測位位置を算出し、更に該第ｎ＋１番目の測位位置に対して前記予測位置に基づく補正を行って第ｎ＋１番目の補正済み測位位置を前記現在位置として算出することを特徴とする請求項１０に記載のナビゲーション装置。
【請求項１２】
請求項１から８のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置を備えたナビゲーション装置におけるナビゲーション方法であって、
前記マルチパス状態であると判定された場合には、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせて用いることで若しくは前記電波測位データに代えて前記自立測位データを用いることで、前記ナビゲーション装置の対象物の現在位置を算出するハイブリッド処理工程と、
前記非マルチパス状態であると判定された場合には、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせることなく前記現在位置を算出する通常処理工程と
を備えたことを特徴とするナビゲーション方法。
【請求項１３】
請求項１から８のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置に備えられたコンピュータを制御するマルチパス検出用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記差分算出手段及び前記マルチパス判定手段の少なくとも一部として機能させることを特徴とするマルチパス検出用のコンピュータプログラム。
【請求項１４】
請求項１０又は１１に記載のナビゲーション装置に備えられたコンピュータを制御するナビゲーション用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記ハイブリッド処理手段及び前記通常処理手段の少なくとも一部として機能させることを特徴とするナビゲーション用の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、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）測位装置等の電波測位装置及び自立測位装置を含むハイブリッド型の測位装置において、ＧＰＳ衛星等の電波衛星からの測位電波の受信時に発生し得るマルチパスを検出するマルチパス検出装置及び方法、このようなマルチパス検出装置を含むナビゲーション装置、並びにコンピュータをこのようなマルチパス検出装置として機能させるコンピュータプログラムの技術分野に属する。
【０００２】
【従来技術】
現在、ナビゲーション装置、特に車両用ナビゲーション装置が大きく普及しており、その開発が日々進められている。ナビゲーション装置は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ或いはＨＤ（ハードディスク）に格納されている地図データを用いて、例えば自車等のナビゲーションの対象物の現在位置を、ディスプレイ等の表示装置に表示し、経路誘導等の各種機能を提供する。対象物の現在位置を把握する方法として、主に、ナビゲーションの対象物に設けられた速度や方位等の各種のパラメータを測定するセンサからの情報のみを用いて対象物の現在位置を測位する自立航法と、複数の人工衛星から送信される測位データを受信して現在位置を測位するＧＰＳを用いた航法援助システムによる航法との２つのうち、いずれか又は両方を組み合わせて用いるのが一般的である。
【０００３】
ところで、ＧＰＳ衛星からの電波は、特に高層ビル等の巨大建造物等の付近では、ＧＰＳ受信器に直接届く経路の他に、巨大建造物等の表面で一度或いは複数回反射してからＧＰＳ受信器に届く別の経路を有することがある。このように同一ＧＰＳ衛星から同時に複数の電波経路を介して電波が受信される現象をマルチパスという。そして、このようなマルチパスが発生すると、ＧＰＳ測位精度は低下する。即ち、ＧＰＳ測位には、マルチパスの発生により測位精度が低下するという短所がある。
そこで従来は、このようなマルチパスの発生を検出可能なマルチパス検出手段を設けることで、マルチパスが発生した場合には例えばＧＰＳ測位データに対して補正を行うことで、そのＧＰＳ測位精度の向上を図っている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−０２７５９号公報
【特許文献２】
特開２００２−３３３４７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如く従来の技術では、マルチパスの発生を検出するために、ＧＰＳ衛星から直接届く電波を監視することのみにより行っていた。このため、マルチパスの発生の検出精度が本質的に高くないという技術的な問題点を有している。例えば車両用ナビゲーションの如く、移動するナビゲーション対象物においてＧＰＳ衛星からの電波を受信する場合には、その電波の受信状況は刻一刻と変化している。このため、電波状況に応じては、マルチパスが発生しているにもかかわらず、その発生を検出できない事態が生じたり、或いはマルチパスが発生していないにもかかわらず、その発生を検出してしまう事態が生じうるという技術的な問題点を有している。従って、係る状況下では、ＧＰＳ測位精度が返って低下してしまい、位置ズレや位置飛び等の測位精度の低下につながるという技術的な問題点を有している。
【０００６】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、例えば電波測位装置及び自立測位装置を含むハイブリッド型の測位装置において比較的高精度にマルチパスを検出可能なマルチパス検出装置及び方法、このようなマルチパス検出装置を備えたナビゲーション装置、並びにコンピュータをこのようなマルチパス検出装置として機能させるためのコンピュータプログラムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のマルチパス検出装置は、電波測位用衛星より送信される測位電波に基づいて対象物の現在位置に関する所定種類のパラメータの値を示す電波測位データを測位する電波測位手段と、自立測位センサの出力に基づいて前記所定種類のパラメータの値を示す自立測位データを測位する自立測位手段とを備えたハイブリッド型の測位装置において前記測位電波の受信時に発生するマルチパスを検出するマルチパス検出装置であって、前記電波測位データと前記自立測位データとの差分を算出する差分算出手段と、前記差分が所定の閾値以上の値を有する場合にマルチパス状態であると判定し、前記差分が前記閾値よりも小さい値を有する場合に非マルチパス状態であると判定するマルチパス判定手段とを備える。
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項９に記載のマルチパス検出方法は、電波測位用衛星より送信される測位電波に基づいて対象物の現在位置に関する所定種類のパラメータの値を示す電波測位データを測位する電波測位手段と、自立測位センサの出力に基づいて前記所定種類のパラメータの値を示す自立測位データを測位する自立測位手段とを備えたハイブリッド型の測位装置において前記測位電波の受信時に発生するマルチパスを検出するマルチパス検出装置におけるマルチパス検出方法であって、前記電波測位データと前記自立測位データとの差分を算出する差分算出工程と、前記差分が所定の閾値以上の値を有する場合にマルチパス状態であると判定し、前記差分が前記閾値よりも小さい値を有する場合に非マルチパス状態であると判定するマルチパス判定工程とを備える。
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１０に記載のナビゲーション装置は、請求項１から８のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置を備えたナビゲーション装置であって、前記マルチパス状態であると判定された場合において、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせて用いることで若しくは前記電波測位データに代えて前記自立測位データを用いることで、当該ナビゲーション装置の対象物の現在位置を算出するハイブリッド処理手段と、前記非マルチパス状態であると判定された場合において、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせることなく前記現在位置を算出する通常処理手段とを備える。
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１２に記載のナビゲーション方法は、請求項１から８のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置を備えたナビゲーション装置におけるナビゲーション方法であって、前記マルチパス状態であると判定された場合には、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせて用いることで若しくは前記電波測位データに代えて前記自立測位データを用いることで、前記ナビゲーション装置の対象物の現在位置を算出するハイブリッド処理工程と、前記非マルチパス状態であると判定された場合には、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせることなく前記現在位置を算出する通常処理工程とを備える。
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項１３に記載にコンピュータプログラムは、請求項１から８のいずれか一項に記載のマルチパス検出装置に備えられたコンピュータを制御するマルチパス検出用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記差分算出手段及び前記マルチパス判定手段の少なくとも一部として機能させる
上記課題を解決するために、請求項１４に記載にコンピュータプログラムは、請求項１０又は１１に記載のナビゲーション装置に備えられたコンピュータを制御するナビゲーション用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記ハイブリッド処理手段及び前記通常処理手段の少なくとも一部として機能させる
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照して、以下に説明する。
【００１３】
本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態は、図１に示すように、電波測位手段５１１と自立測位手段５１２とを備えたハイブリッド型の測位装置５１０においてマルチパスを検出するマルチパス検出装置５００であって、差分算出手段５０１と、マルチパス判定手段５０２とを備える。電波測位手段５０１は、電波測位用衛星より送信される測位電波に基づいて対象物の現在位置に関する所定種類のパラメータの値を示す電波測位データを測位可能に構成されている。自立測位手段５１２は、自立測位センサの出力に基づいて所定種類のパラメータの値を示す自立測位データを測位可能に構成されている。差分算出手段５０１は、電波測位データと自立測位データとの差分を算出可能に構成されている。マルチパス判定手段５０２は、差分算出手段５０１により算出された差分が所定の閾値以上の値を有する場合にマルチパス状態であると判定し、差分算出手段５０１により算出された差分が所定の閾値よりも小さい値を有する場合に非マルチパス状態であると判定可能に構成されている。
【００１４】
本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態によれば、例えば車両等の移動体に搭載されている車載用ナビゲーション装置等（即ち、ハイブリッド型の測位装置）において、例えばＧＰＳ衛星等の電波測位用衛星から受信する電波にマルチパスが発生しているか否かを適切に且つ高精度に検出することが可能となる。
【００１５】
具体的には、差分算出手段５０１は、電波測位手段５１１が電波測位用衛星より受信する測位電波に基づいて測位する電波測位データと例えば後述の如く速度センサ或いは加速度センサ等を含んでなる自立測位手段５１２が測位する自立測位データとの差分を算出する。電波測位データは、例えばＧＰＳ衛星より送信される測位電波に基づいて測位するのであれば、３つ、より好ましくは４つのＧＰＳ衛星より受信する測位電波から、対象物の現在位置に関する所定種類のパラメータの値を算出することで取得される。又、自立測位データには、移動体の速度、加速度等を示す情報が含まれている。加えてこれらのデータ（例えば測位電波が示す情報、或いは自立測位手段５１２により測位されるデータ）を加工して、対象物の方位変化量や移動量を示すデータ等も算出することが可能となる。そして、差分算出手段５０１は、各データの差分（即ち、例えば後述の如く速度差、方位変化量の差或いは移動量の差等）を算出する。
【００１６】
その後、マルチパス判定手段５０２が、差分算出手段５０１により算出された差分に基づきマルチパスが発生しているか否か（即ち、マルチパス状態にあるか、或いは非マルチパス状態にあるか）を判定する。このとき、マルチパス判定手段５０２は、算出された差分が所定の値を有する閾値以上であるか否かによって、マルチパスが発生しているか否かを判定する。ここで、本実施形態では、後述の如く、自立測位手段５１２は信頼できる状態で使用されている。即ち、自立測位データは信頼できる或いはほぼ正確なデータであると推測することができる。従って、電波測位データと自立測位データとの差分が大きければ（即ち、所定の閾値以上の値を有していれば）、電波測位データに誤りが発生している可能性が高いと考えられる。このため、係る電波測位データの誤りの原因たるマルチパスが発生しているものとして（即ち、マルチパス状態にあるとして）取り扱うことができる。他方、差分が閾値より小さい値を有していれば、マルチパスが発生していないものとして（即ち、非マルチパス状態にあるとして）取り扱うことができる。
【００１７】
そして、当該マルチパス検出装置５００を備えている、例えば車載用のナビゲーション装置等をその一例とするハイブリッド型の測位装置であれば、マルチパスが発生していることを検出すれば、例えば後述の如くハイブリッド処理を行うことで、マルチパスの影響を排除した高精度な測位処理（即ち、現在位置の測位等）が可能となる。
【００１８】
以上の結果、本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態によれば、電波測位データと自立測位データとの差分を監視することで、比較的高精度に且つ容易にマルチパスの発生を検出することが可能となる。このため、電波測位用衛星から送信される測位電波を使用する機器全般において問題となっていたマルチパスの発生による測位精度の低下を抑え、電波測位データを用いて高精度な処理を行うことが可能となる。
【００１９】
尚、この閾値の値は、例えば差分算出手段５０１により算出される差分の特性に応じて、実験的、経験的、数学的又は理論的に、若しくはシミュレーション等を用いて個別具体的に（例えば、衛星からの電波の感度、強度或いは天候状況等に応じて）より適切な所定の値を指定することが好ましい。
【００２０】
加えて、係る差分の判定は、連続的に行うように構成してもよいし、一定の時間周期毎（例えば、１秒、３０秒、或いは１分毎等）に行うように構成してもよい。これにより、マルチパスの発生の検出に要する処理コストを低減することが可能となる。
【００２１】
本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態の一の態様では、電波測位手段５１１は、所定種類のパラメータとして、対象物の現在位置、移動距離、移動速度、移動加速度、方位変化量、角速度及び角加速度のうち少なくとも一つのパラメータの値を示す電波測位データを測位可能に構成されていてもよい。自立測位手段５１２は、少なくとも一つのパラメータの値を示す自立測位データを測位可能に構成されていてもよい。更に、差分算出手段は、前記少なくとも一つのパラメータについての前記差分を算出可能に構成されていてもよい。
【００２２】
この態様によれば、現在位置、移動距離、移動速度、移動加速度、方位変化量、角速度或いは角加速度の差分を監視することで、比較的容易にマルチパスの発生を検出することが可能となる。
【００２３】
具体的には、電波測位手段５１１は、例えば測位電波が電波測位用衛星の位置や電波送信時間等を示していれば、これらの情報から現在位置を算出し、或いは移動距離、移動加速度、方位変化量、角速度或いは角加速度等を算出可能に構成されていることが好ましい。又、自立測位手段５１２は、例えば速度センサ、加速度センサ或いは角速度センサを含んでいることが好ましい。そして、これらのセンサの動作により移動速度、移動加速度或いは移動角速度が算出可能であり、該算出された移動速度等より、現在位置、移動距離、方位変化量、角加速度等も算出可能である。
【００２４】
そして、例えば移動速度の監視によりマルチパスを検出するのであれば、差分算出手段５０１は、この電波測位データにより示される移動速度と自立測位データにより示される移動速度（即ち、速度差）との差分を算出する。その後、マルチパス判定手段５０２は、係る差分と例えば予め定められた閾値とを比較してマルチパスの発生を検出することとなる。尚、移動速度以外のパラメータ値による差分についても同様の動作が行われることとなる。
【００２５】
従って、電波測位データ及び自立測位データが特定する所定種類のパラメータのうち少なくとも一つを監視することで、比較的容易にマルチパスの発生を検出することが可能となる。
【００２６】
本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態の他の態様では、自立測位判定手段を更に備えていてもよい。自立測位判定手段は、自立測位手段５１２が信頼できるか否かを判定可能に構成されている。そして、マルチパス判定手段５０２は、自立測位判定手段により自立測位手段５１２が信頼できると判定された場合には、前記差分と前記閾値とを用いて判定し、前記自立測位判定手段により前記自立測位手段５１２が信頼できないと判定された場合には、前記非マルチパス状態であると判定可能に構成されていてもよい。
【００２７】
この態様によれば、自立測位判定手段により自立測位手段５１２の信頼性を監視することで、閾値以上の値を有する差分が算出される原因が、電波測位データの誤りによるものであると判断することが可能となる。即ち、自立測位手段５１２が信頼できるものであれば、電波測位データに誤りが発生しているがゆえに、閾値以上の値を有する差分が算出されると考えられる。従って、信頼できる自立測位データと比較することによって、電波測位データの誤りの原因となるマルチパスの発生の検出を比較的高精度に且つ容易に行うことが可能となる。ここに、本発明における「自立測位手段が信頼できる状態である」とは、正確な自立測位データを供給できる状態に限らず、例えば後述のナビゲーション装置において用いられる場合において、適切にナビゲーション処理（即ち、例えば測位処理等）が可能な程度の若干の誤差を有する自立測位データを供給できる状態をも含んだ広い趣旨である。
【００２８】
そして、自立測位手段５１２が信頼できない場合には、差分が閾値以上の値となる原因が自立測位手段５１２にあるとも考えられる。従って、この場合は、マルチパス判定手段５０２による差分と閾値との判定は行わず、非マルチパス状態にある（或いは、判定処理を行うことを要しない）と取り扱うことが好ましい。
【００２９】
上述の如く、自立測位判定手段を備えたマルチパス検出装置の態様では、自立測位手段５１２は、当該自立測位手段５１２が使用可能か否かを示す使用可能フラグを有しており、前記自立測位判定手段は、前記使用可能フラグを参照して、前記自立測位手段５１２が信頼できるか否かを判定するように構成してもよい。
【００３０】
このように構成すれば、自立測位手段５１２が有している使用可能フラグを参照することで、当該自立測位手段５１２が使用可能か否か（即ち、信頼できるか否か）を比較的容易に判定することが可能となる。
【００３１】
尚、後述の如く自立測位手段５１２が、速度センサ、加速度センサ或いは角速度センサ等の各種センサを含んで構成されている場合には、夫々のセンサ毎に使用可能フラグを有していることが好ましい。これにより、より高精度に自立測位手段５１２が信頼できるか否かを判定することが可能となる。
【００３２】
上述の如く、自立測位判定手段を備えたマルチパス検出装置の態様では、自立測位手段５１２は、前記使用可能フラグとして、当該自立測位手段５１２に入力される電圧値及び電流値のうち少なくとも一方が正常に入力されている場合に、当該自立測位手段５１２は使用可能であることを示すフラグを有するように構成してもよい。
【００３３】
このように構成すれば、例えば速度センサ、加速度センサ或いは加速度センサ等を含んでなる自立測位手段５１２に入力される電圧値或いは電流値（例えば、パルスジェネレータ等から発生する車速パルス等）を監視することで、当該自立測位手段５１２が正常に動作しているか否かを比較的容易に判定することが可能となる。
【００３４】
より具体的には、例えば電波測位データが所定の値を示しているにもかかわらず、自立測位手段５１２によって測定されるべき自立測位データが測定できない場合等において、使用可能フラグは、該自立測位手段５１２は使用可能ではない旨（即ち、信頼できない旨）を示すことが好ましい。或いは、外部より人為的に或いはコンピュータ等により自動的に使用可能フラグを変更するように構成してもよい。
【００３５】
上述の如く、自立測位判定手段を備えたマルチパス検出装置の態様では、自立測位判定手段は、前記自立測位手段５１２により検出される速度が第１所定値以上の場合に、前記自立測位手段５１２は信頼できると判定するように構成してもよい。
【００３６】
一般的にＧＰＳの原理として、例えば移動体が高速にて移動している場合には、電波測位データの信頼度が増すことが知られている。従って、このように構成することで、実際の移動速度が第１所定値を超えれば、電波測位データと自立測位データとの差分を比較して、高精度にマルチパスの発生を検出できる。即ち、速度センサの誤差或いは誤動作等により、マルチパスが発生していないにもかかわらず誤ってマルチパスを検出する不都合を解消できるという大きな利点を有することとなる。
【００３７】
尚、この第１所定値の値は、実験的、経験的、数学的又は理論的に、若しくはシミュレーション等を用いて個別具体的に（例えば、衛星からの電波の感度、強度或いは天候状況等に応じて）より適切な所定の値を指定することが好ましい。例えば、係る第１所定値は具体的な状況に応じて、時速２０キロメートルであったり、時速４０キロメートルであったり、或いは時速８０キロメートルであったりすることとなる。
【００３８】
上述の如く、自立測位判定手段を備えたマルチパス検出装置の態様では、自立測位判定手段は、前記自立測位手段５１２により検出される加速度が第２所定値以下の場合に、前記自立測位手段５１２は信頼できると判定するように構成してもよい。
【００３９】
本願発明者等の研究によれば、例えば移動体が加速状態にある場合には、電波測位データの信頼度が低下することが判明している。従って、このように構成することで、加速度が第２所定値以下であれば、電波測位データと自立測位データとの差分を比較して、高精度にマルチパスの発生を検出することが可能となる。即ち、加速度センサの誤差或いは誤動作等により、マルチパスが発生していないにもかかわらず誤ってマルチパスを検出する不都合を解消できるという大きな利点を有することとなる。
【００４０】
尚、この第２所定値の値は、実験的、経験的、数学的又は理論的に、若しくはシミュレーション等を用いて個別具体的に（例えば、衛星からの電波の感度、強度或いは天候状況等に応じて）より適切な所定の値を指定することが好ましい。
【００４１】
上述の如く、自立測位判定手段を備えたマルチパス検出装置の態様では、自立測位判定手段は、前記電波測位データと前記自立測位データとを継続的に監視しており、前記自立測位データの変化の割合が、前記電波測位データの変化の割合と比較して、所定量以下の変化量を有する場合に、前記自立測位手段５１２は信頼できると判定するように構成してもよい。
【００４２】
例えば電波測位データが連続的に一定の値（或いは、一定の割合で変化する値）を示しているにもかかわらず、自立測位データが時間軸上における過去のデータから判断して急激に或いは不自然に変化する値を示している場合、或いは自立測位データが検出されないような場合は、自立測位データに何らかの異常が生じているおそれがあるとも推測される。
【００４３】
しかるに、このように構成すれば、上述の如く自立測位データに何らかの異常が発生しているおそれがある場合には、自立測位手段５１２を信頼できると判定しないことで、マルチパスが発生しているものと誤検出する事態を防ぐことが可能となる。従って、比較的高精度にマルチパスが発生していることを検出することが可能となる。
【００４４】
本発明のマルチパス検出方法に係る実施形態は、電波測位手段５１１と、自立測位手段５１２とを備えたハイブリッド型の測位装置においてマルチパスを検出するマルチパス検出装置におけるマルチパス検出方法であって、差分算出工程と、マルチパス判定工程とを備える。電波測位手段５１１は、電波測位用衛星より送信される測位電波に基づいて対象物の現在位置に関する所定種類のパラメータの値を示す電波測位データを測位可能に構成されている。自立測位手段５１２は、自立測位センサの出力に基づいて前記所定種類のパラメータの値を示す自立測位データを測位可能に構成されている。差分算出工程においては、前記電波測位データと前記自立測位データとの差分を算出可能に構成されている。マルチパス判定工程においては、前記差分が所定の閾値以上の値を有する場合にマルチパス状態であると判定し、前記差分が前記閾値よりも小さい値を有する場合に非マルチパス状態であると判定可能に構成されている。
【００４５】
本発明のマルチパス検出方法に係る実施形態によれば、上述した本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態と同様に、差分算出工程において、電波測位データと自立測位データとの差分が算出される。そして、マルチパス判定工程において、該算出された差分と閾値とを比較することでマルチパス状態であるか或いは非マルチパス状態であるかを判定することが可能となる。従って、電波測位データと自立測位データとの差分を監視することで、比較的高精度に且つ容易にマルチパスの発生を検出することが可能となる。このため、電波測位用衛星からの測位電波を使用する機器全般において問題となっていたマルチパスの発生による測位精度の低下を抑え、電波測位データを用いて高精度な処理を行うことが可能となる。
【００４６】
尚、上述した本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態の各種態様に対応して、本発明のマルチパス検出方法に係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。
【００４７】
本発明のナビゲーション装置に係る実施形態は、図２に示すように、上述したマルチパス検出装置を備えたナビゲーション装置であって、ハイブリッド処理手段６０１と、通常処理手段６０２とを備える。ハイブリッド処理手段６０１は、前記マルチパス状態であると判定された場合において、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせて用いることで若しくは前記電波測位データに代えて前記自立測位データを用いることで、当該ナビゲーション装置の対象物の現在位置を算出可能に構成されている。通常処理手段６０２は、前記非マルチパス状態であると判定された場合において、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせることなく前記現在位置を算出可能に構成されている。
【００４８】
本発明のナビゲーション装置に係る実施形態によれば、その動作時には、例えばＧＰＳ衛星等の電波測位用衛星より送信される測位電波に基づいて算出されるナビゲーションの対象物の現在位置や移動速度等を把握する。これに加えて或いは代えて、例えば後述の如く、加速度センサ、角速度センサ或いは速度センサ等を含んでなる自立測位手段５１２を用いて対象物の方向、移動速度或いは移動加速度等から対象物の現在位置を把握する。そして、例えばハードディスク或いはＤＶＤ−ＲＯＭ等の情報記録媒体に格納された、ナビゲーション用の地図データ等と関連付けることで対象物の地図上での現在位置を示すと共に、経路探索或いは経路誘導等の各種ナビゲーション処理を行うことが可能となる。
【００４９】
本実施形態では特に、マルチパスが発生している場合（即ち、マルチパス判定手段５０２によってマルチパス状態にあると判定された場合）には、ハイブリッド処理手段６０１の動作により、電波測位データに自立測位データを組み合わせて或いは自立測位データに基づいてナビゲーション処理（即ち、ハイブリッド処理）を実行する。このため、マルチパスの発生により信頼できるか否か不明な電波測位データに信頼できる自立測位データを組み合わせて現在位置を算出することが可能となる。このため、マルチパスの発生による電波測位精度の低下に起因する最終的に出力される現在位置における精度低下を効果的に防止することが可能となる。
【００５０】
一方、マルチパスが発生していない場合（即ち、マルチパス判定手段５０２によって非マルチパス状態にあると判定された場合）には、通常処理手段６０２の動作により、電波測位データに自立測位データを組み合わせることなく、通常のナビゲーション処理を実行する。このため、マルチパスの発生していない電波測位データのみを用いても、最終的に出力される現在位置における精度低下を効果的に防止することが可能となる。但し、マルチパスが発生していないときであっても、更なる精度向上のため、上述のハイブリッド処理手段６０１に係るナビゲーション処理を行ってもよい。
【００５１】
従って、本発明のナビゲーション装置に係る実施形態によれば、現在位置検出の精度低下の要因となるマルチパスの発生を高精度に検出することが可能となる。加えて、マルチパスの発生時にはハイブリッド処理を行うことで、マルチパスの発生に起因した現在位置検出の精度低下を効果的に防止することが可能となる。従って、高精度で正確な現在位置を検出可能なナビゲーション装置を実現することが可能という大きな利点を有することとなる。
【００５２】
本発明のナビゲーション装置に係る実施形態の一の態様では、ハイブリッド処理手段６０１は、前記電波測位手段５１１が第ｎ（但し、ｎは自然数）回目に受信した前記電波測位データから第ｎ番目の測位位置を算出し、該第ｎ番目の測位位置を基準にして前記自立測位データに応じて第ｎ＋１番目の測位位置を予測位置として予測し、前記電波測位手段５１１により第ｎ＋１回目に受信した前記電波測位データから第ｎ＋１番目の測位位置を算出し、更に該第ｎ＋１番目の測位位置に対して前記予測位置に基づく補正を行って第ｎ＋１番目の補正済み測位位置を前記現在位置として算出可能に構成されている。通常処理手段６０２は、前記電波測位手段５１１が第ｎ回目に受信した前記電波測位データから第ｎ番目の測位位置を算出し、該第ｎ番目の測位位置を基準にして前記電波測位データに応じて第ｎ＋１番目の測位位置を予測位置として予測し、前記電波測位手段５１１により第ｎ＋１回目に受信した前記電波測位データから第ｎ＋１番目の測位位置を算出し、更に該第ｎ＋１番目の測位位置に対して前記予測位置に基づく補正を行って第ｎ＋１番目の補正済み測位位置を前記現在位置として算出可能に構成されている。
【００５３】
この態様によれば、ハイブリッド処理手段６０１は、第ｎ回目（即ち前回）に出力された電波測位データから第ｎ番目の測位位置を算出する。その後、該第ｎ番目の測位位置を基準にして、自立測位データに応じて第ｎ＋１番目の測位位置を予測位置として予測する。この予測は、例えば公知のカルマンフィルタ或いは位置フィルタ等により行なわれる。続いて、第ｎ＋１回目（即ち今回）に出力された電波測位データから第ｎ＋１番目の測位位置を算出する。更に該第ｎ＋１番目の測位位置に対して、上記カルマンフィルタ等を用いて予測した予測位置（即ち、予測した第ｎ＋１番目の測位位置）に基づく補正が行われて、第ｎ＋１番目の補正済み測位位置を現在位置として算出する。
【００５４】
他方、通常処理手段６０２は、第ｎ回目（即ち前回）に出力された電波測位データから第ｎ番目の測位位置を算出する。次に、該第ｎ番目の測位位置を基準にして電波測位データ（例えば、第ｎ回目或いは第ｎ−１回目、第ｎ−２回目、．．．に出力され且つメモリ等に格納された電波測位データ）に応じて第ｎ＋１番目の測位位置を予測位置として予測する。この予測は、例えば公知のカルマンフィルタ等により行なわれる。続いて、第ｎ＋１回目（即ち今回）に出力された電波測位データから第ｎ＋１番目の測位位置を算出する。更に、該第ｎ＋１番目の測位位置に対して、上記カルマンフィルタ等を用いて予測した予測位置に基づく補正が行われて、第ｎ＋１番目の補正済み測位位置を現在位置として算出する。
【００５５】
以上の結果、マルチパスが発生している場合には、自立測位データを用いて或いは組み合わせることで、電波測位データが示す現在位置を高精度に補正することが可能となる。このため、より高精度に現在位置の検出を行うことが可能という大きな利点を有することとなる。
【００５６】
本発明のナビゲーション方法に係る実施形態は、上述したナビゲーション装置に係るナビゲーション方法であって、ハイブリッド処理工程と、通常処理工程とが実行される。ハイブリッド処理工程においては、前記マルチパス状態であると判定された場合には、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせて用いることで若しくは前記電波測位データに代えて前記自立測位データを用いることで、前記ナビゲーション装置の対象物の現在位置を算出可能に構成されている。通常処理工程においては、前記非マルチパス状態であると判定された場合には、前記電波測位データに前記自立測位データを組み合わせることなく前記現在位置を算出する通常処理工程と記電波測位データに基づいて前記現在位置を算出可能に構成されている。
【００５７】
本発明のナビゲーション方法に係る実施形態によれば、上述した本発明のナビゲーション装置に係る実施形態と同様に、マルチパスが発生している場合には、電波測位データに自立測位データを組み合わせて或いは自立測位データに基づいてハイブリッド処理を行うことで、各種ナビゲーション処理を実行することが可能となる。他方、マルチパスが発生していない場合には、電波測位データに自立測位データを組み合わせることなく、通常のナビゲーション処理を実行することが可能となる。
【００５８】
従って、マルチパスの発生を高精度に検出できると共に、マルチパスの発生時にはハイブリッド処理を行うことで、マルチパスの発生に起因した現在位置検出の精度低下を効果的に防止することが可能となる。
【００５９】
尚、上述した本発明のナビゲーション装置に係る実施形態の各種態様に対応して、本発明のナビゲーション方法に係る実施形態も各種態様を採ることが可能である。
【００６０】
本発明のコンピュータプログラムに係る第１実施形態は、上述のマルチパス検出装置に係る実施形態に備えられたコンピュータを制御するマルチパス検出用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記差分算出手段５０１及び前記マルチパス判定手段５０２の少なくとも一部として機能させる。
【００６１】
本発明のマルチパス検出用のコンピュータプログラムに係る実施形態によれば、当該コンピュータプログラムを格納するＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムをコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンピュータプログラムを、通信手段を介してコンピュータにダウンロードさせた後に実行させれば、上述した本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態を比較的簡単に実現できる。
【００６２】
尚、上述した本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態における各種態様に対応して、本発明のマルチパス検出用のコンピュータプログラムに係る第１実施形態も各種態様を採ることが可能である。
【００６３】
本発明のコンピュータプログラムに係る第２実施形態は、上述のナビゲーション装置に係る実施形態に備えられたコンピュータを制御するナビゲーション用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記ハイブリッド処理手段６０１及び前記通常処理手段６０２の少なくとも一部として機能させる。
【００６４】
本発明のナビゲーション用のコンピュータプログラムに係る実施形態によれば、当該コンピュータプログラムを格納するＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムをコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンピュータプログラムを、通信手段を介してコンピュータにダウンロードさせた後に実行させれば、上述した本発明のナビゲーション装置に係る実施形態を比較的簡単に実現できる。
【００６５】
尚、上述した本発明のナビゲーション装置に係る実施形態における各種態様に対応して、本発明のナビゲーション用のコンピュータプログラムに係る第２実施形態も各種態様を採ることが可能である。
【００６６】
本実施形態におけるこのような作用、及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。
【００６７】
以上説明したように、本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態によれば、差分算出手段５０１及びマルチパス判定手段を備えている。又、本発明のマルチパス検出方法に係る実施形態によれば、差分算出工程及びマルチパス判定工程を備えている。従って、電波測位データと自立測位データとの差分を監視することで、比較的高精度に且つ容易にマルチパスの発生を検出することが可能となる。このため、電波測位用衛星からの測位電波を使用する機器全般において問題となっていたマルチパスの発生による測位精度の低下を抑え、電波測位データを用いて高精度な処理を行うことが可能となる。
【００６８】
更に、本発明のナビゲーション装置に係る実施形態によれば、ハイブリッド処理手段６０１及び通常処理手段６０２を備える。又、本発明のナビゲーション方法に係る実施形態によれば、ハイブリッド処理工程及び通常処理工程を備える。従って、マルチパスの発生を高精度に検出できると共に、マルチパスの発生時にはハイブリッド処理を行うことで、マルチパスの発生に起因した現在位置検出の精度低下を効果的に防止することが可能となる。
【００６９】
【実施例】
以下、図面を参照して、本発明のナビゲーション装置及び方法に係る実施例について説明する。
【００７０】
（基本構成）
先ず、図３を参照して、本発明のナビゲーション装置に係る実施例の基本構成について説明する。ここに、図３は、本実施例に係るナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。尚、本実施例では、本願における「電波測位用衛星」の一例としてＧＰＳ衛星を用いて説明する。
【００７１】
図３に示すように、ナビゲーション装置１は、自立測位装置１０と、ＧＰＳ受信器１８と、システムコントローラ２０と、データバス３０と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１と、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３２と、ハードディスク３６と、映像出力部４０と、音声出力部５０と、入力装置６０と、通信装置３８とを備えて構成されている。
【００７２】
自立測位装置１０は、ナビゲーションの対象物自体の移動に関する情報を検知するものであり、加速度センサ１１と、角速度センサ１２と、速度センサ１３とを備えて構成されている。加速度センサ１１は、対象物の加速度を検知するものであり、検知した加速度から速度を算出することも可能である。角速度センサ１２は、対象物の角速度を検知するものである。速度センサ１３は、対象物の速度を検知するものである。
【００７３】
ＧＰＳ受信器１８は、例えば受信機等を用いて、ＧＰＳ用衛星との間で電波１９（即ち、ＧＰＳ電波１９）により情報を送受信することで、ナビゲーションの対象物の現在位置を特定することが可能である。
【００７４】
システムコントローラ２０は、インタフェース２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３及びＲＡＭ２４から構成されており、ナビゲーション装置全体の制御を行う。インタフェース２１は、自立測位装置１０及びＧＰＳ受信器１８との間でデータの送受信を行い、当該受信したデータをＣＰＵ２２に出力する。ＣＰＵ２２は、インタフェース２１より入力されるデータにより、ナビゲーション対象物の現在位置を特定する。ＣＰＵ２２は、演算処理により、ナビゲーション装置全体を制御する。ＲＯＭ２３は、マイクロプログラム等が記録されており、システムコントローラ２０の動作を規定している。ＲＡＭ２４は、例えばＤＲＡＭ或いはＳＤＲＡＭ等の揮発性半導体メモリを含んで構成されており、ＣＰＵ２２の処理の際にデータを記録する記憶媒体として用いられる。
【００７５】
データバス３０は、システムコントローラ２０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３２、ハードディスク３６、映像出力部４０、音声出力部５０、入力装置６０及びインタフェース３７の夫々の間でのデータ伝送の際に使用される。
【００７６】
ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１或いはＤＶＤ−ＲＯＭドライブ３２は、例えばナビゲーション用の地図データ等を格納するＣＤ−ＲＯＭ３３或いはＤＶＤ−ＲＯＭ３４を読込むための装置である。
【００７７】
ハードディスク３６は、前述のＣＤ−ＲＯＭ３３或いはＤＶＤ−ＲＯＭ３４に代えて、例えば地図データ等を格納し、或いはＣＰＵ２２の制御の下で、必要に応じて読み出す。
【００７８】
映像出力部４０は、グラフィックコントローラ４１、バッファメモリ４２、表示制御部４３及びディスプレイ４４を含んで構成されており、システムコントローラ２０の制御の下に、ナビゲーション処理に応じて、道路状況或いは経路案内等を表示したり、或いは、入力装置６０を用いて外部からの指示を入力するための画面を表示したりする。グラフィックコントローラ４１は、例えばマイコン等を含んでなり、表示処理全体を制御するものである。バッファメモリ４２は、例えばＤＲＡＭ等の半導体メモリを含んでなり、表示処理される映像データを格納し、グラフィックコントローラ４１の入出力指示に従って、映像データを入力或いは出力する。表示制御部４３は、グラフィックコントローラ４１の制御に従い、ディスプレイ４４を制御し、表示処理を行う。ディスプレイ４４は、例えば液晶表示デバイス或いはＣＲＴディスプレイ等を含んでなり、実際に映像データを映し出す。
【００７９】
音声出力部５０は、デジタル／アナログ変換機５１、アンプ５２及びスピーカ５３を含んで構成されており、システムコントローラ２０の制御の下に、ナビゲーション処理に応じて、音声を出力する。デジタル／アナログ変換機５１は、ナビゲーション装置１内で出力されるデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換する。アンプ５２は、変換されたアナログ音声信号を増幅し、その出力レベルを制御する。スピーカ５３は、アンプ５２より出力される増幅されたアナログ音声信号を音声に変換し、音声を出力する。
【００８０】
入力装置６０は、例えば、リモコン、コントローラ或いはタッチパネル等を含んでなり、外部からナビゲーション装置１への指示を受け付ける。
【００８１】
インタフェース３７は、通信装置３８が例えばデータセンタ等とデータ伝送により送受信するデータと各種機器との入出力を制御する。
【００８２】
通信装置３８は、有線或いは無線の形態を採る通信回線を介して情報を送受信可能な送受信機等を含んでなり、例えば、データセンタ等との間でデータ伝送を行い、必要な情報を送受信する。尚、係る通信装置３８を有していない構成であっても、後述する本実施例に係るナビゲーション装置１が有する利益と同様の利益を享受することが可能である。
【００８３】
（動作原理）
次に図４から図９を参照して、本発明の実施例に係るナビゲーション装置の動作原理を具体例に基づいて説明する。
【００８４】
先ず、図４を参照して、マルチパスの発生の概念を説明する。ここに、図４は、マルチパスの発生の様子を概念的に示す模式図である。
【００８５】
図４に示すように、ＧＰＳ衛星２００からの電波１９は、特に高層ビル等の建造物３００の付近では、ＧＰＳ受信器１８に直接届く経路を通る直接波１９ａの他に、建造物３００の表面で一度或いは複数回反射してからＧＰＳ受信器１８に届く別の経路を通る反射波１９ｂを有することがある。このように同一ＧＰＳ衛星２００から同時に複数の電波経路を介して直接波１９ａ及び反射波１９ｂが受信される、即ちマルチパスが発生すると、直接波１９ａ及び反射波１９ｂが車両１００に搭載されたＧＰＳ受信器１８に到達するために要する時間に誤差が発生し、これに基づく擬似距離に誤差が発生する。そして、マルチパスが発生すると、一般に直接波１９ａに基づく擬似距離と反射波１９ｂに基づく擬似距離とが不規則に交互に計測されるので、到達時間や擬似距離が短周期でばたつくことになり、ＧＰＳ測位精度が極端に低下してしまうのである。尚、「擬似距離」とは、ＧＰＳ衛星２００の位置情報及びその電波１９がＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信器１８に到達するのに要する時間に基づいて定められるＧＰＳ衛星２００からＧＰＳ受信器１８までの電波の伝搬距離をいうものである。
【００８６】
従って、このようなマルチパスの発生は、現在位置の算出に大きな悪影響を及ぼすことになる。このため、現在位置の算出を高精度に行うためには、ナビゲーション装置１は、マルチパスの発生を検出することが可能であることが好ましい。本実施例では後述の如く、マルチパスの発生を検出するために、ＧＰＳ衛星２００からの電波１９の監視に加えて、自立測位装置１０を構成する各センサ（即ち、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び速度センサ１３）及び各センサが検出するデータと合わせて複合的に監視することで、より高精度にマルチパスの発生を検出することが可能に構成されている。そして、後述の如く、マルチパスが発生しているときには、ハイブリッド処理によるナビゲーション処理を行うことで、マルチパスの発生による現在位置の算出への悪影響を極力排除することが可能に構成されている。
【００８７】
続いて、図５及び図６を参照して、本発明のナビゲーション装置に係る実施例の動作例について説明する。ここに、図５は、本発明のナビゲーション装置に係る全体動作を示すフローチャートであり、図６は、本発明のナビゲーション装置に係るマルチパス検出動作を示すフローチャートである。
【００８８】
図５に示すように、ナビゲーション装置１がＧＰＳ衛星２００より受信する電波１９が、マルチパス状態にあるか或いは非マルチパス状態にあるかを判定する（ステップＳ１１）。係る判定は、例えばシステムコントローラ２０の動作によって行われてもよい。即ち、インタフェース２１を介して入力される自立測位装置１０が検出する自立測位データ（例えば、現在位置データや速度データ）と、ＧＰＳ受信器が受信するＧＰＳ測位電波に基づいて計算出力されるＧＰＳ測位データ（例えば、現在位置データや速度データ）とに対して、例えばＣＰＵ２２の動作により、所定の演算を施すことで判定してもよい。尚、マルチパス状態にあるか否かを判定する動作については、後に詳述する（図６参照）。
【００８９】
この判定の結果、マルチパス状態にあると判定された場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、例えばハイブリッド処理によるナビゲーション処理を行う。即ち、自立測位データの積算値を、ＧＰＳ測位データの計算にフィードバックしてナビゲーション処理を行う（ステップＳ１２）。
【００９０】
より具体的には、ＣＰＵ２２（或いは、システムコントローラ２０）の制御の下で、或いは動作により、例えば、第ｎ回目（即ち前回）に出力されたＧＰＳ測位データから第ｎ番目の測位位置（即ち、前回出力時の位置）が算出される。次に、該第ｎ番目の測位位置を基準にして、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び速度センサ１３の自立測位データに応じて第ｎ＋１番目の測位位置が、公知の位置フィルタ又はカルマンフィルタを用いて予測位置として予測される。続いて、第ｎ＋１回目（即ち今回）に出力されたＧＰＳ測位データから第ｎ＋１番目の測位位置が算出される。更に該第ｎ＋１番目の測位位置に対して、上記位置フィルタ又はカルマンフィルタを用いて予測した予測位置に基づく補正が行われて、第ｎ＋１番目の補正済み測位位置が現在位置として算出される。
【００９１】
一方、非マルチパス状態にあると判定された場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、通常のナビゲーション処理を行う。即ち、自立測位データの積算値を、ＧＰＳ測位データの計算にフィードバックすることなく、ナビゲーション処理を行う（ステップＳ１３）。
【００９２】
より具体的には、ＣＰＵ２２（或いは、システムコントローラ２０）の制御の下で或いは動作により、第ｎ回目（即ち前回）に出力されたＧＰＳ測位データから第ｎ番目の測位位置が算出される。次に、該第ｎ番目の測位位置を基準にして、例えば第ｎ回目或いは第ｎ−１回目、第ｎ−２回目、．．．に出力され且つメモリ等に格納されたＧＰＳ測位データに応じて第ｎ＋１番目の測位位置が、位置フィルタ又はカルマンフィルタを用いて予測位置として予測される。続いて、第ｎ＋１回目（即ち今回）に出力されたＧＰＳ測位データから第ｎ＋１番目の測位位置が算出される。更に、該第ｎ＋１番目の測位位置に対して、上記位置フィルタ又はカルマンフィルタ等を用いて予測した予測位置に基づく補正が行われて、第ｎ＋１番目の補正済み測位位置が現在位置として算出される。
【００９３】
従って、マルチパスが発生していると検出された場合には、自立測位データを組み合わせることで、ＧＰＳ測位データが示す例えば車両１００（図４参照）の現在位置を高精度に補正することが可能となる。即ち、ナビゲーション装置１の現在位置検出精度を向上させることが可能となる。
【００９４】
続いて、図６を参照して、図５のステップＳ１１における「マルチパス状態の検出」に係る動作の説明を行う。本実施例では、自立測位装置１０が信頼できる状態で、ＧＰＳ測位データと自立測位データとの比較を行うことでマルチパスの検出を行うことを特徴としている。
【００９５】
図６に示すように、先ず例えばＣＰＵ２２の動作により、自立測位装置１０を構成する各センサ（即ち、加速度センサ１１、角速度センサ１２或いは速度センサ１３）の夫々が有している、各センサが使用可能か否かを示す使用可能フラグが有効であるか否か（即ち、使用可能であるか否か）を判定する（ステップＳ２１）。
【００９６】
この判定の結果、各センサが使用可能な状態でなければ（ステップＳ２１：Ｎｏ）、非マルチパス状態であると判定され（ステップＳ２６）、図５に示すステップＳ１４に基づき通常のナビゲーション処理が行われる。一方、各センサが使用可能な状態であれば（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２へ進む。
【００９７】
ここで、後述の如く、差分データとして速度差を用いる場合には、少なくとも加速度センサ１１及び速度センサ１３の夫々の使用可能フラグが使用可能であることを示していれば、ステップＳ２１においてフラグが有効であると判断してもよい。或いは、例えば差分データとして移動量を用いる場合或いはそれ以外の場合であっても、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び速度センサ１３の夫々の使用可能フラグのいずれもが使用可能であることを示していれば、ステップＳ２１においてフラグが有効であると判断する構成であってもよい。
【００９８】
尚、係る使用可能フラグは、例えばＧＰＳ測位データが所定の値を示しているにもかかわらず、自立測位装置１０から出力されるべき自立測位データを、例えばＣＰＵ２２が認識できない場合等に、使用可能でない旨を示すこととなる。係る状況は、例えば加速度センサ１１、角速度センサ１２及び速度センサ１３の夫々を構成する配線の断線や、或いは車速パルス等を供給するパルスジェネレータのパルス抜け等により発生することとなる。即ち、各センサに入出力される電圧或いは電流の異常検出或いは不検出、パルス抜け等の検出等により、例えばＣＰＵ２２の動作により自動的に、使用可能フラグは使用可能でない旨を示すフラグとして設定されることとなる。或いは、人為的に外部より使用不可能である旨を示すフラグを設定する構成であってもよいし、コンピュータ等により自動的にフラグを設定する構成であってもよい。
【００９９】
尚、ＧＰＳ測位データ及び自立測位データを連続的に監視しながら、その状況に応じて上述の使用可能フラグを設定するように構成してもよい。例えばＧＰＳ測位データが連続的に一定の値（或いは、一定の割合で変化する値）を示しているにもかかわらず、自立測位データが時間軸上における過去のデータから判断して急激に或いは不自然に変化する値を示している場合、或いは自立測位データが検出されないような場合は、自立測位データに何らかの異常が生じているおそれがあるとも推測される。より具体的には、例えばＧＰＳ測位データが「車両１００は８０ｋｍ／ｈで、１時間に渡って移動中である」旨を示しているにもかかわらず、自立測位データが突然「車両１００は停止している」旨を示している場合や、「車両１００の速度は一定でなくは短時間で激しく変動している」旨を示している場合には、自立測位装置１０に何らかの異常が生じていると推測される。従って、自立測位データに何らかの異常が発生しているおそれがあると推測される場合には、自立測位装置１０は使用可能でないと判定することで、マルチパスが発生しているものと誤検出する事態を防ぐことが可能となる。従って、比較的高精度にマルチパスが発生していることを検出することが可能となる。
【０１００】
続いて、例えばＣＰＵ２２の動作により、加速度センサ１１の出力を監視し、加速度の値が有効か否かを判定する（ステップＳ２２）。より具体的には、加速度センサ１１より出力される加速度が、経験的、実験的、数学的或いはシミュレーション等によって定まる所定の値（例えば、２ｍ／ｓ２等）以下であるか否か、即ち、一定の加速度以上で加速している状態にあるか否かが判定される。この判定の結果、所定の値以上の加速度を示していれば、加速度は有効でないと判定され（ステップＳ２２：Ｎｏ）、その結果、非マルチパス状態であると判定され（ステップＳ２６）、図５に示すステップＳ１４へ進む。一方、所定の値以下の加速度を示していれば、加速度は有効であると判定され（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２３へ進む。
【０１０１】
例えばＣＰＵ２２の動作により、速度センサ１３の出力を監視し、速度の値が有効か否かを判定する（ステップＳ２３）。より具体的には、速度センサ１３より出力される速度が、経験的、実験的、数学的或いはシミュレーション等によって定まる所定の値（例えば、４０ｋｍ／ｈ等）以上であるか否か、即ち、一定の速度以上で移動している状態にあるか否かが判定される。この判定の結果、所定の値以上の速度を示していなければ、速度は有効でないと判定され（ステップＳ２３：Ｎｏ）、その結果、非マルチパス状態であると判定され（ステップＳ２６）、図５に示すステップＳ１４へ進む。一方、所定の値以上の速度を示していれば、速度は有効であると判定され（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２４へ進む。
【０１０２】
続いて、ＧＰＳ測位データにより取得する速度データと、自立測位装置１０（即ち、速度センサ１３）により取得する速度データとの差分を算出し、所定の閾値以上か否かが判定される（ステップＳ２４）。係る閾値は、経験的、実験的、数学的或いはシミュレーション等によって定まる所定の値（例えば、２０ｋｍ／ｈ）を有している。この判定の結果、所定の閾値以上でなければ（ステップＳ２４：Ｎｏ）、非マルチパス状態であると判定され（ステップＳ２６）、図５に示すステップＳ１４へ進み、通常のナビゲーション処理が行われる。一方、所定の閾値以上であれば（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、マルチパス状態であると判定され（ステップＳ２５）、図５に示すステップＳ１３へ進み、ハイブリッド処理によるナビゲーション処理が行われる。
【０１０３】
ここで仮に、自立測位装置１０の信頼度をチェック（即ち、ステップＳ２１からステップＳ２３までの動作）することなく、単にＧＰＳ測位データと自立測位データとの比較を行う場合（即ち、ステップＳ２１からステップＳ２３を実行しない場合）、双方のデータのズレが、ＧＰＳ測位データによるものか、或いは自立測位データによるものかを適切に判定することはできない。しかるに、本実施例では、ステップＳ２１からステップＳ２３の動作により、自立測位装置１０が信頼できる状態でＧＰＳ測位データと自立測位データとの比較を行うこととなる。このため、係る比較により双方のずれが生じた場合には、係るデータのズレはＧＰＳ測位データによるものであると判断できる。従って、高精度に且つ比較的容易にマルチパスの発生を検出することが可能となる。
【０１０４】
尚、本実施例では特に、図３のシステムコントローラ２０により、上述した本発明のマルチパス検出装置の一例が構成されている。即ち、インタフェース２１を介して、自立即位装置１０より取得する車両１００の加速度データ、角速度データ或いは速度データと、ＧＰＳ受信器１８が受信する電波１９に基づいて例えばＣＰＵ２２が演算等の処理を施すことで算出するＧＰＳ測位データ（例えば、車両１００の速度データ、或いは現在位置を示す位置データ等）とを用いて、ＣＰＵ２２の演算処理により、本発明のマルチパス検出装置の一例に係る動作が実行される。そして、係るマルチパス検出装置は、本実施例の如くナビゲーション装置１の一部として構成されてもよいし、或いはナビゲーション装置１とは別に独立のＣＰＵ等を用いて構成されてもよい。そして、システムコントローラ２０内で動作するソフトウエアによりマルチパス検出装置（即ち、本発明における差分算出手段及びマルチパス判定手段）を論理的に構築して構成してもよいし、或いはマイクロプログラム等に基づくハードワイヤード回路を構築して構成してもよい。
【０１０５】
以上説明したように、本実施例に係るナビゲーション装置１によれば、マルチパスの発生を高精度に且つ比較的容易に検出することが可能となる。そして、マルチパスの発生が検出された場合には、ハイブリッド処理によるナビゲーション処理を行うことで、マルチパスによる悪影響を低減することが可能となる。更には、ナビゲーション装置１によって最終的に得られる現在位置の検出の精度をあげることが可能となる。
【０１０６】
（動作の詳細な具体例）
続いて、図７から図９を参照して、マルチパス検出動作を伴う場合のナビゲーション処理について、具体例を参照しながらより詳細に説明する。ここに、図７は、本実施例に係るマルチパス検出を行わない場合における、ナビゲーション装置のディスプレイに表示される画面の具体例を、その動作の経緯と共に概念的に示す図であり、図８はマルチパス検出動作時の、ナビゲーション装置１のディスプレイ４４に表示される表示画面の具体例を、その動作の経緯と共に概念的に示す図であり、図９は、マルチパス検出動作時の、ＣＰＵ上で判断されている速度差の推移を示すグラフである。尚、図７及び図８中において、ナビゲーション装置が表示する、例えば当該ナビゲーション装置を搭載している車の移動の軌跡が白線により示されており、地図データ上の道路が黒太線にて示されている。
【０１０７】
先ず、本実施例のナビゲーション装置１とは異なり、マルチパスの発生を適切に検出することができないナビゲーション装置を比較例として説明する。図７に示すように、比較例に係るナビゲーション装置においては、マルチパスが発生していても、ナビゲーション処理を続けることとなる。このため、マルチパスの発生に起因して、ＧＰＳ測位データによる車の測位位置と実際の車の現在位置との間にズレが生ずることとなる。即ち、図７中のＰ１通過時点までにおいては、道路上を走行している車両の軌跡を適切に示しているが、例えばＰ１通過後にマルチパスが発生したとすると、当該Ｐ１通過以降のＧＰＳ測位データによる測位位置と実際に走行している道路との位置にズレが生ずることとなる。従って、ディスプレイ４４上に表示される当該車両の位置も道路上からはずれた不適切な位置を示すこととなる。
【０１０８】
しかしながら、上述した本実施例に係るナビゲーション装置１の如く、マルチパスの発生を適切に検出することができるナビゲーション装置であれば、図８に示すように、そのズレを小さく抑える（或いは、ズレを補完又は補正する）ことが可能となる。即ち、図８に示すように、Ｐ１を通過後にマルチパスが発生したとすると、上述したように、ＧＰＳ測位データによる速度と自立測位データによる速度とを比較して、所定の速度差（閾値）以上であるか否かを判定することでマルチパスの発生を検出する。そして、マルチパスが発生していると判定されれば、ハイブリッド処理に係るナビゲーション処理を行う。これにより、マルチパスの発生による現在位置のズレを小さく抑えて（或いは、ズレを補完又は補正して）、比較的高精度なナビゲーション処理が可能となる。即ち、Ｐ１通過後であっても、ナビゲーション装置１には、適切な車の現在位置が表示されることとなる。
【０１０９】
続いて、図９を参照して、ＣＰＵ２２が監視している車両の移動速度（ＧＰＳ測位データ及び自立測位データによるもの）の変化及びそのときのナビゲーション装置１の動作について説明する。図９に示すように、Ｐ１通過後にＧＰＳ測位データによる速度と、自立測位データによる速度との間に大きな相違が生じたことが分かる。ここで、マルチパスが発生していると判断する速度差の基準となる閾値を２０ｋｍ／ｈと定めているとする。この場合、Ｐ１通過時点での速度差は２０ｋｍ／ｈを超過していないため、ＣＰＵ２２は、Ｐ１通過時点においてはマルチパスが発生していると判定することはない。この場合、Ｐ１にて発生した速度のズレ（即ち、速度差）は、Ｐ２通過時に閾値である２０ｋｍ／ｈを超過することとなる。このため、ナビゲーション装置１は、Ｐ２通過後においてハイブリッド処理によるナビゲーション処理を行うこととなる。従って、Ｐ２通過以降は、マルチパスの発生によるＧＰＳ測位データの信頼度の低下を、自立測位データによって補うことで、適切に現在位置を示すことが可能となる。即ち、図７に示すように不適切な現在位置を示すことなく、図８に示すように適切な現在位置を示すことが可能となる。この後、Ｐ３通過時点においても、速度差は閾値たる２０ｋｍ／ｈを超過しているためハイブリッド処理によるナビゲーション処理が継続していることとなる。そして、Ｐ４通過後において、速度差が閾値たる２０ｋｍ／ｈより小さい値を示しているため、ＣＰＵ２２は、マルチパスは解消されたと判定し、通常のナビゲーション処理が行われることとなる。
【０１１０】
以上説明したように、本実施例に係るナビゲーション装置によれば、例えばシステムコントローラ２０により実現されるマルチパス検出装置よりマルチパスの発生を高精度に検出することが可能となる。そして、仮にマルチパスが発生している場合であっても、ハイブリッド処理によるナビゲーション処理を行うことでマルチパスの発生に起因する位置検出の精度低下を防ぐことが可能となる。
【０１１１】
尚、本実施例ではＧＰＳ受信器１８により取得する速度と、自立測位装置１０により取得する速度との速度差により、マルチパスが発生しているか否かを判定したが、これに限らず、例えばナビゲーション装置１を搭載する車両等の方位変化量或いは移動変化量等によっても、マルチパスが発生しているか否かを判定してもよい。これによっても、上述した本実施例に係るナビゲーション装置と同様の利益を享受することは可能である。
【０１１２】
更に本発明のナビゲーション装置は、上述の各実施形態或いは各実施例の如く車載用ではなく、航空機、船舶、二輪車等の各種の移動体用や更に携帯情報端末や携帯電話等を利用した歩行者用、動物用等の各種ナビゲーション装置に適用することも可能である。
【０１１３】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うナビゲーション装置及び方法、並びにナビゲーション用のコンピュータプログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマルチパス検出装置に係る実施形態の基本構成を概念的に示すブロック図である。
【図２】本発明のナビゲーション装置に係る実施形態の基本構成を概念的に示すブロック図である。
【図３】本発明のナビゲーション装置に係る実施例の基本構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のナビゲーション装置に係る実施例において、マルチパスの発生の様子を概念的に示す模式図である。
【図５】本発明のナビゲーション装置に係る実施例の動作例を示すフローチャートである。
【図６】本発明のナビゲーション装置に係る実施例における動作例のうち、マルチパスの発生を検出する動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明のナビゲーション装置に係る実施例の比較例として、マルチパス検出を行わないナビゲーション装置のディスプレイに表示される表示画面の具体例を、その動作の経緯と共に概念的に示す図である。
【図８】本発明のナビゲーション装置に係る実施例におけるマルチパス検出動作時の、ナビゲーション装置のディスプレイに表示される表示画面の具体例を、その動作の経緯と共に概念的に示す図である。
【図９】本発明のナビゲーション装置に係る実施例におけるマルチパス検出動作時の、ＣＰＵ上で判断されている速度差の推移を概念的に示すグラフである。
【符号の説明】
１・・・ナビゲーション装置
１０・・・自立測位装置
１１・・・加速度センサ
１２・・・角速度センサ
１３・・・速度センサ
１８・・・ＧＰＳ受信器
１９・・・電波
２０・・・システムコントローラ
２１・・・インタフェース
２２・・・ＣＰＵ
２３・・・ＲＯＭ
２４・・・ＲＡＭ
１００・・・車両
２００・・・ＧＰＳ衛星
５００・・・マルチパス検出装置
５０１・・・差分算出手段
５０２・・・マルチパス判定手段
５１０・・・測位装置
５１１・・・電波測位手段
５１２・・・自立測位手段
６００・・・ナビゲーション装置
６０１・・・ハイブリッド処理手段
６０２・・・通常処理手段
【図１】
2005077114.tif 000003
【図２】
2005077114.tif 000004
【図３】
2005077114.tif 000005
【図４】
2005077114.tif 000006
【図５】
2005077114.tif 000007
【図６】
2005077114.tif 000008
【図７】
2005077114.tif 000009
【図８】
2005077114.tif 000010
【図９】
2005077114.tif 000011