(57)【要約】【課題】停車時あるいは低速走行時でも自車両の位置や目標方向を正確に表示できる車両用ナビゲーションシステムを提供する。【解決手段】車両の走行状態を検知する手段と、車両が停車あるいは低速走行状態にあるか否かを判定する手段と、車両が停車あるいは低速走行状態にあると、ＧＰＳ測位データに含まれる誤差成分が相殺あるいは補償されるので、これを平滑化する手段と、平滑化されたＧＰＳ測位データに基づいて現在位置を求める手段とを含む。前記平滑化手段は、例えば今回のＧＰＳ測位データと今回以前のＧＰＳ測位データとに基づいて新たな測位データを出力する。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＧＰＳ衛星から送信される電波に基づいてＧＰＳ測位演算を実行し、測位データに基づいて現在位置を求める車両用ナビゲーションシステムにおいて、
車両の走行状態を検知する手段と、
前記検知結果に基づいて、走行車速が基準車速を下回っているか否かを判定する手段と、
前記走行車速が基準車速を下回っていると判定されると、ＧＰＳ測位データを平滑化する手段と、
前記平滑化されたＧＰＳ測位データに基づいて現在位置を求める手段とを含むことを特徴とする車両用ナビゲーションシステム。
【請求項２】
前記平滑化手段は、今回のＧＰＳ測位データと今回以前のＧＰＳ測位データとに基づいて測位データを平滑化することを特徴とする請求項１に記載の車両用ナビゲーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用ナビゲーションシステムに係り、特に、衛星から電波を受信して自車両の現在位置を認識する車両用ナビゲーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より自動車、航空機、船舶などの各種の移動体のためのナビゲーション  システムとして、人工衛星を利用したＧＰＳナビゲーションシステムが用いられている。このＧＰＳナビゲーション  システムに用いられているＧＰＳレシーバは、複数のＧＰＳ衛星から電波を受信し、各ＧＰＳ衛星と受信点との間の受信機の時刻オフセットを含んだ疑似距離データおよび各ＧＰＳ衛星の位置データより受信点の位置を測定し、ＧＰＳ測位データを出力するように構成されている。しかしながら、ＧＰＳ測位精度は以下の理由で誤差成分を含んでいる。
（１）電波が電離層を抜ける間に起こる誤差により精度が低下する。
（２）衛星からの信号電波に、地面、建造物あるいは山脈などで反射した信号の成分が混じるマルチパス現象により精度が低下し、障害物の状態が時間的に変化すると精度もそれにつれて時間的に変化する。
【０００３】
したがって、自律航法ユニットを搭載しない簡易型のナビゲーションシステムでは、車両が停車しているにもかかわらず、画面上で自車両の現在位置を表すポインタが移動してしまうという技術課題があった。図８は、車両停車時にＧＰＳ測位演算により求められる現在位置の時間遷移をプロットした図である。
【０００４】
このような技術課題に対して、特開昭６３−２３８４７９号公報には、車両停車時における現在位置表示の移動を防止する技術として、停車検出手段により車両の停車状態が検出されると、ＧＰＳ測位手段により得られた現在位置情報を無視する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したＧＰＳ測位誤差に起因した不具合は、車両停車中のみならず、渋滞時のような低速走行時にも起こり得る。したがって、上記した従来技術のように停車検出時のみ現在位置情報を無視したのでは低速走行時には誤った位置情報が表示されることになる。
【０００６】
また、上記した従来技術を停車時のみならず低速走行時にまで拡張すると、低速走行が続いた場合には、最後に測位された現在位置と実際の現在位置とに大きなズレが生じてしまうという技術課題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、停車時あるいは低速走行時でも自車両の位置や目標方向を正確に認識できる車両用ナビゲーションシステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、複数のＧＰＳ衛星から送信される電波に基づいてＧＰＳ測位演算を実行し、測位データに基づいて現在位置を求める車両用ナビゲーションシステムにおいて、車両の走行状態を検知する手段と、前記検知結果に基づいて、走行車速が基準車速を下回っているか否かを判定する手段と、前記走行車速が基準車速を下回っていると判定されると、ＧＰＳ測位データを平滑化する手段と、前記平滑化されたＧＰＳ測位データに基づいて現在位置を求める手段とを含むことを特徴とする。
【０００９】
上記した特徴によれば、ＧＰＳ測位データの誤差が現在位置表示に大きく影響する車両停車時あるいは低速走行時には、ＧＰＳ測位データが平滑化されて誤差成分が相殺あるいは補償されるので、現在位置を正確に認識できるようになる。
【００１０】
また、低速走行時でもＧＰＳ測位演算が実行されて現在位置を認識できるので、渋滞等に遭遇して低速走行を余儀なくされている場合でも誘導案内が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の車両用ナビゲーションシステムを搭載した不整地用鞍乗り型バギー車１００の斜視図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００１２】
本発明のバギー車１００は、大径車輪１０１、アンダーカバー１０２および四輪駆動機構等を駆使して高い登坂性および走破性を発揮する。ハンドル１０６の中央部にはメータユニット１０７が設けられ、その上部には、天空に向けてヘリカル型またはパッチ型のＧＰＳ受信アンテナ１０３が立設されている。当該鞍乗り型バギー車１００は、走行中の姿勢変化が大きくなる不整地での使用機会が多いが、受信アンテナ１０３として指向性の広いヘリカルアンテナを採用することにより、姿勢変化に関わらずＧＰＳ電波を良好に受信できるようになる。
【００１３】
図２は、当該バギー車１００に搭載されるナビゲーションシステム１の主要部の構成を示したブロック図であり、自律航法ユニットを搭載せずにＧＰＳ測位データに基づいて現在位置を求める簡易型である。
【００１４】
ＧＰＳ受信機２は、複数の人工衛星から送信されるＧＰＳ信号を定期的に受信する。車速センサ３は、自車両の走行車速を車輪の回転量に基づいて検知する。前記ＧＰＳ受信機２および車速センサ３は、シリアルインターフェース１１を介してシステムバス１３に接続されている。
【００１５】
ＣＰＵ１０は、前記ＧＰＳ受信機２が受信した複数のＧＰＳ信号に基づいて自車両の現在位置（緯度、経度）および現在時刻を演算し、前記現在位置の履歴や前記車速センサ３から取得した情報に基づいて進行方向を検知する。ＣＰＵ１０はさらに、ウェイポイント（ＷＰ：中継ポイント）メモリ１２に既登録のＷＰと自身の現在位置との相対的な位置関係を算出する。ＲＡＭ１７は、前記ＣＰＵ１０にワークエリアを提供する。
【００１６】
表示制御回路１９は、現在位置から見たＷＰの方向および距離等を前記メータユニット１０７の表示パネル６へ出力する。表示パネル６の各スイッチ６５，６６，６７ａ，６７ｂは、パラレルインターフェース１５を介してシステムバス１３に接続される。
【００１７】
図３は、前記ＷＰメモリ１２の記憶内容を模式的に表現した図であり、ＷＰの識別情報であるＷＰ番号ごとに記憶領域が確保されており、各記憶領域には各ＷＰの位置情報として、その緯度及び経度が記憶される。
【００１８】
図４、５は、前記表示パネル６の表示例を示した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００１９】
本実施形態のナビゲーションシステムは、ＷＰや最終目的地の方向を１６分割で表示する「ナビ（ＮＡＶＩ）モード」と、進行方向の方位を８分割で表示する「コンパスモード」とを備えている。
【００２０】
ＮＡＶＩモードでは、図４に示したように、車速表示領域６１と、ＧＰＳの測位状態を表示する測位状態表示領域６２と、ＷＰや最終目的地の方向を１６分割で矢印印表示する方向表示領域６４とが表示される。マルチ表示領域６３には、現在選択されているウェイポイント（ＷＰ：中継ポイント）の番号および当該ＷＰまでの距離が表示される。
【００２１】
コンパスモードでは、図５に示したように、車速表示領域６１と、ＧＰＳの測位状態を表示する測位状態表示領域６２と、現在の進行方向を８分割（北［Ｎ］−北東［ＮＥ］−東［Ｅ］−東南［ＳＥ］−南［Ｓ］−南西［ＳＷ］−Ｗ［西］−北西［ＮＷ］）で表示するコンパス表示領域６８とが表示される。マルチ表示領域６３には、オドメータ（ＯＤＤ）、トリップメータ（ＴＲＩＰ）、経過時間（ＨＯＵＲ）および現在時刻が選択的に表示される。
【００２２】
図６は、前記表示パネル６の表示例がＭＯＤＥスイッチ６５の操作に応答して遷移する様子を示した図であり、例えばコンパスモードのＯＤＤ表示状態から「ＭＯＤＥ」スイッチ６５が操作されると、コンパスモードのままで前記マルチ表示領域６３のみが、ＴＲＩＰ表示、ＨＯＵＲ表示、時計表示と遷移し、さらに「ＭＯＤＥ」スイッチ６５が操作されると、コンパスモードからＮＡＶＩモードへ遷移する。ＮＡＶＩモードで「ＭＯＤＥ」スイッチ６５が操作されると、前記コンパスモードのＯＤＤ表示状態へ戻る。
【００２３】
図７は、本実施形態における現在位置の認識手順を示したフローチャートであり、主にＣＰＵ１０が前記ＲＯＭ１６に記憶されている制御プログラムに従って実行する処理の手順を示している。
【００２４】
ステップＳ１では、前記車速センサ４により検知されたパルス信号に基づいて車両の走行状態が検知される。ステップＳ２では、前記検知された走行状態に基づいて、車両の走行車速Ｖが基準車速Ｖｒｅｆを下回っているか否かが判定される。走行車速Ｖが基準車速Ｖｒｅｆを上回っていればステップＳ３へ進み、ＧＰＳ信号に基づく測位が可能であるか否かが判定される。車両がトンネル内や山岳地帯を走行中であってＧＰＳ信号を受信できない場合にはステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、前記測位状態表示領域６２に測位不能状態である旨を示す記号が表示される。これに対して、前記ステップＳ３において測位可能と判定されるとステップＳ５へ進み、ＧＰＳ信号に基づいて現在位置が測位される。この測位データは、前記コンパスモードであれば進行方向を算出するために用いられ、ＮＡＶＩモードであれば、目的地方向を矢印表示するために用いられる。
【００２５】
一方、前記ステップＳ２において、走行車速Ｖが基準車速Ｖｒｅｆを下回っていると判定されればステップＳ６へ進み、前記と同様にしてＧＰＳ信号に基づく測位が可能であるか否かが判定される。測位不能であればステップＳ９へ進み、前記と同様に、測位状態表示領域６２に測位不能状態である旨を示す記号が表示される。
【００２６】
これに対して、前記ステップＳ６において測位可能と判定されるとステップＳ５へ進み、ＧＰＳ信号に基づいて現在位置が測位される。ステップＳ８では、測位データをなまして、その影響を減じるために平滑化処理が実行される。本実施形態では、前回以前に求められた測位データＰと今回の測位データＰ０との平均値を求め、これを測位データとしている。この際、前回の測位データＰを優先させたり、その逆に今回の測位データＰ０を優先させた加重平均を採用しても良い。
【００２７】
このように、本実施形態によれば、車両が停車あるいは低速走行している場合のように、その走行車速Ｖが基準車速Ｖｒｅｆを下回っていると、測位データＰをそのまま採用せず、複数回分の測位データに基づいて現在位置を求めるようにしたので、測位データに誤差が含まれていても現在位置を比較的正確に求められるようになる。したがって、コンパスモードであれば、停車中における進行方向表示の変動が防止され、ＮＡＶＩモードであれば、停車中における目的地方向表示の変動が防止されるようになる。
【００２８】
さらに、本実施形態によれば、低速走行時でもＧＰＳ測位演算が実行されて現在位置を認識できるので、渋滞等に遭遇して低速走行を余儀なくされている場合でも誘導案内が可能になる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
（１）ＧＰＳ測位データの誤差が現在位置表示に大きく影響する車両停車時あるいは低速走行時には、ＧＰＳ測位データが平滑化されて誤差成分が相殺あるいは補償されるようにしたので、現在位置を正確に認識できるようになる。
（２）低速走行時でもＧＰＳ測位演算が実行されて現在位置を認識できるので、渋滞等に遭遇して低速走行を余儀なくされている場合でも誘導案内が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用ナビゲーションシステムを搭載した不整地用鞍乗り型バギー車の斜視図である。
【図２】本発明に係る車両用ナビゲーションシステムの主要部の構成を示したブロック図である。
【図３】ＷＰメモリの記憶内容を模式的に表現した図である。
【図４】表示パネルの表示例（ＮＡＶＩモード）を示した図である。
【図５】表示パネルの表示例（コンパスモード）を示した図である。
【図６】表示パネルの表示例がＭＯＤＥスイッチの操作に応答して遷移する様子を示した図である。
【図７】本実施形態の動作を示したフローチャートである。
【図８】車両停車時にＧＰＳ測位演算により求められる現在位置の時間遷移をプロットした図である。
【符号の説明】６…表示パネル，６２…測位状態表示領域，６３…走行距離表示領域，６４…方向表示領域，６８…コンパス表示領域
【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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