(57)【要約】【課題】  自車両が停車していたり、自車両がバック方向に走行していたり、磁界の乱れが生じるような場所に存在していたりする場合でも、自車両の方位を正確に検出することが可能な「ナビゲーション装置及び方位検出方法」を提供する。【解決手段】  ＧＰＳアンテナ５の指向性パターンを変化させてＧＰＳ衛星５０ａの測位を行い、ＧＰＳアンテナ５がＧＰＳ衛星５０ａからの電波を受信したときに得られるＧＰＳアンテナ５の指向性パターンの変化角ＡｎｔΔθと、ＧＰＳ衛星５０ａから受信した電波により得られるＧＰＳ衛星５０ａの方位Ａθとにより自車両４０の方位を検出することで、自車両４０を走行させなくても自車両４０の方位を検出することができ、自車両４０の方位を正確に検出することができるようにする。【選択図】        図４
2005227066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳ衛星からの電波を受信するＧＰＳアンテナと、
自車両における所定の方向を基準として、前記ＧＰＳアンテナの指向性パターンを順次変化させるアンテナ制御部と、
前記ＧＰＳアンテナが前記ＧＰＳ衛星からの電波を受信したときの前記指向性パターンの角度を検出するアンテナ方向検出部と、
前記ＧＰＳアンテナで受信した電波により前記ＧＰＳ衛星の方位を検出するＧＰＳ衛星方位検出部と、
前記アンテナ方向検出部により検出された前記指向性パターンの角度と、前記ＧＰＳ衛星方位検出部により検出されたＧＰＳ衛星の方位とを用いて前記自車両の方位を検出する車両方位算出部と、
を備えたことを特徴とするナビゲーション装置。
【請求項２】
前記アンテナ方向検出部は、前記ＧＰＳアンテナの指向性パターンを順次変化させる各角度において、前記ＧＰＳアンテナで受信される電波の強度を測定し、前記電波の強度が最も強いときの前記指向性パターンの角度を検出するように構成され、
前記ＧＰＳ衛星方位検出部は、前記電波の強度が最も強いときに前記ＧＰＳアンテナで受信した電波によって、前記ＧＰＳ衛星の方位を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項３】
前記アンテナ方向検出部は、前記ＧＰＳアンテナの指向性パターンを順次変化させる各角度において、前記ＧＰＳアンテナで受信される電波の強度を測定し、前記ＧＰＳアンテナが一回転したときに前記電波の強度に関するピークが最後に検出されたときの前記指向性パターンの角度を検出するように構成され、
前記ＧＰＳ衛星方位検出部は、前記電波の強度に関するピークが最後に検出されたときに前記ＧＰＳアンテナで受信した電波によって、前記ＧＰＳ衛星の方位を検出するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のナビゲーション装置。
【請求項４】
前記アンテナ方向検出部により検出された前記指向性パターンの角度をＡｎｔΔθとし、
前記ＧＰＳ衛星方位検出部で検出された前記ＧＰＳ衛星の方位をＡθとしたとき、
前記自車両の方位Ｓを
Ｓ＝Ａθ−ＡｎｔΔθ
とすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のナビゲーション装置。
【請求項５】
ＧＰＳアンテナの指向性パターンを順次変化させる第１のステップと、
前記ＧＰＳアンテナがＧＰＳ衛星からの電波を受信する第２のステップと、
前記第２のステップにて前記ＧＰＳアンテナが前記ＧＰＳ衛星からの電波を受信したときの前記ＧＰＳアンテナの指向性パターンの角度を検出すると共に、前記第２のステップにて前記ＧＰＳアンテナが受信した電波により前記ＧＰＳ衛星の方位を検出する第３のステップと、
前記第３のステップによって検出された前記指向性パターンの角度と、前記ＧＰＳ衛星の方位とに基づき、自車両の方位を算出する第４のステップと、
を備える方位検出方法。
【請求項６】
ＧＰＳアンテナの指向性パターンを順次変化させる第１のステップと、
前記ＧＰＳアンテナがＧＰＳ衛星からの電波を受信する第２のステップと、
前記ＧＰＳアンテナの指向性パターンの各角度における受信電波の強度を調べ、前記受信電波の強度が最も強いときの前記指向性パターンの角度を検出すると共に、前記受信電波の強度が最も強いときに前記ＧＰＳアンテナが受信した電波により前記ＧＰＳ衛星の方位を検出する第３のステップと、
前記第３のステップによって検出された前記指向性パターンの角度と、前記ＧＰＳ衛星の方位とに基づき、自車両の方位を算出する第４のステップと、
を備える方位検出方法。
【請求項７】
ＧＰＳアンテナの指向性パターンを順次変化させる第１のステップと、
前記ＧＰＳアンテナがＧＰＳ衛星からの電波を受信する第２のステップと、
前記ＧＰＳアンテナの指向性パターンの各角度における受信電波の強度を調べ、前記ＧＰＳアンテナが一回転したときに前記電波の強度に関するピークが最後に検出されたときの前記指向性パターンの角度を検出すると共に、前記電波の強度に関するピークが最後に検出されたときに前記ＧＰＳアンテナが受信した電波によって前記ＧＰＳ衛星の方位を検出する第３のステップと、
前記第３のステップによって検出された前記指向性パターンの角度と、前記ＧＰＳ衛星の方位とに基づき、自車両の方位を算出する第４のステップと、
を備える方位検出方法。
【請求項８】
前記第３のステップによって取得された前記指向性パターンの角度をＡｎｔΔθとし、前記ＧＰＳ衛星の方位をＡθとしたとき、
前記第４のステップにて前記自車両の方位Ｓを
Ｓ＝Ａθ−ＡｎｔΔθ
とすることを特徴とする請求項５〜請求項７の何れか一項に記載の方位検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナビゲーション装置及び方位検出方法に関し、特に、自車両の方位を検出する方位検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自車両の走行案内を行い、運転者が所望の目的地に容易に到達できるようにした車載用のナビゲーション装置では、自立航法センサやＧＰＳ（Global Positioning System）受信機等を用いて自車両の現在位置を検出し、その近傍の地図データをＤＶＤ−ＲＯＭやハードディスク等の記録媒体から読み出して自車両の現在位置を示す車両位置マークと共に画面上に表示する。
【０００３】
ここで、自立航法センサは、車両の回転角度を検出する相対方位センサ（例えばジャイロセンサ等）と、所定距離走行する毎に１個のパルスを出力する距離センサとを備えている。そして、ナビゲーション装置では、自車両の移動による方位の変化を相対位置センサにより検出し、自車両の方位を特定した車両位置マークを画面上に表示する。
【０００４】
また、ＧＰＳ受信機は、複数のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信することによりＧＰＳ衛星の軌道情報及び電波の伝播時間情報を得て、これに基づいて自車両の位置情報を取得している。そして、ナビゲーション装置では、ＧＰＳ受信機から自車両の位置情報を入力し、車両の移動による自車両の位置の変化に従って、現在の自車両の位置と１サンプリング時間ΔＴ前の自車両の位置とに基づいて、自車両の方位を検出し、自車両の方位を特定した車両位置マークを画面上に表示する。
【０００５】
また、ナビゲーション装置では、自車両の移動に従って、地図データ上の車両位置マークを移動させたり、車両位置マークを画面上の所定箇所に固定してその近傍の地図データをスクロールさせたりすることにより、自車両が現在どこを走行しているのか、車両がどの方位を向いているのかを一目で分かるようにしている。
【０００６】
また、複数の方位検出手段、例えば、ＧＰＳ受信機と、地磁気を検出する地磁気センサと、車両前輪の左右輪の回転数差を検出する左右輪センサと、ステアリング角を検出するステアリングセンサとを用いて車両の方位を推定する技術がある（例えば特許文献１など）。
【特許文献１】特開平６−６６５７７号公報
【０００７】
しかしながら、特許文献１を含む従来のナビゲーション装置では、地磁気センサを除いて、自車両を所定距離走行させて、その走行方向が自車両の前方向であるという前提で自車両の方位を検出しているので、駐車場に自車両を停車させる場合等に自車両をバック方向に走行させると、自車両の進行方向を誤って判断してしまい、自車両の方位を正確に検出することができないという問題があった。また、自車両の進行方向を誤って判断してしまった場合に、自車両が停車していると、正確な自車両の方位を新たに検出することができないという問題があった。また、地磁気センサを用いた場合、磁界の乱れが生じるような場所では自車両の方位を正確に検出することができないという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、自車両が停車している場合でも自車両の方位を検出できるようにすることを目的とする。また、自車両がバック方向に走行していたり、磁界の乱れが生じるような場所に存在していたりする場合でも、自車両の方位を正確に検出できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するために、本発明のナビゲーション装置では、ＧＰＳアンテナの指向性パターンを変化させてＧＰＳ衛星の測位を行い、ＧＰＳ衛星を捕捉したときに得られるＧＰＳアンテナの指向性パターンの変化角と、ＧＰＳ衛星の方位とにより自車両の方位を算出するようにしている。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した本発明によれば、自車両を走行させることなく得られるＧＰＳアンテナの指向性パターンの変化角及びＧＰＳ衛星の方位とに基づいて自車両の方位を検出するので、自車両が停車している場合でも自車両の方位を検出することができると共に、自車両がバック方向に走行していたり、磁界の乱れが生じるような場所に存在していたりする場合でも、自車両の方位を正確に検出することができる。従って、ユーザは自車両の正確な方位を常に把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態によるナビゲーション装置の構成例を示すブロック図である。図１において、１はナビゲーション装置である。２はＤＶＤ−ＲＯＭであり、地図表示や経路探索などに必要な各種の地図データを記憶している。なお、ここでは地図データを記憶する記録媒体としてＤＶＤ−ＲＯＭ２を用いているが、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクなどの他の記録媒体を用いても良い。
【００１２】
３は地図データ読出部であり、ＤＶＤ−ＲＯＭ２から地図データを読み出すものである。４は操作部であり、例えばリモートコントローラ（リモコン）やタッチパネルにより構成される。この操作部４は、ユーザがナビゲーション装置１に対して各種の情報（例えば、経路誘導の目的地）を設定したり、各種の操作（例えば、画面スクロールや数値の入力、経路探索の指示など）を行ったりするために使用される。
【００１３】
５はＧＰＳアンテナであり、ＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信してＧＰＳ信号として出力する。ここで、ＧＰＳ信号とは、ＧＰＳ衛星の軌道情報及び電波の伝播時間情報を含んでいる。また、ＧＰＳアンテナ５は、指向性パターンの角度を変化させることができるアンテナ、例えば、電気的に所望の方向に指向性を向けることができるスマートアンテナ（アダプティブアレーアンテナ）等が用いられる。
【００１４】
６はＧＰＳ衛星方位検出部であり、ＧＰＳアンテナ５から入力したＧＰＳ信号を基に二次元測位処理又は三次元測位処理を行って、自車両の位置とＧＰＳ衛星の方位とを計算する。また、ＧＰＳ衛星方位検出部６では、この計算結果であるＧＰＳ衛星の方位情報を一時記憶するバッファを備えている。
【００１５】
ここで、二次元測位を使用する場合、ＧＰＳアンテナ５は、３基のＧＰＳ衛星から送られてくる電波を受信してそれぞれのＧＰＳ信号を出力する。そして、ＧＰＳ衛星方位検出部６では、ＧＰＳアンテナ５から各ＧＰＳ信号を入力し、これらのＧＰＳ信号により得られる各ＧＰＳ衛星の軌道情報及び電波の伝播時間情報に基づいて、自車両の絶対位置を計算する。ここで、自車両に搭載されている時計が正確であれば、２基のＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号によって自車両の絶対位置を計算することができる。しかしながら、自車両に搭載されている時計は不正確であるので、正確な原子時計を持っている３基のＧＰＳ衛星からの電波を受信する必要がある。
【００１６】
ＧＰＳ衛星方位検出部６では、例えば、各ＧＰＳ衛星の軌道情報から各ＧＰＳ衛星の絶対位置を計算し、各ＧＰＳ衛星から自車両までの電波の伝播時間と光の速度を乗じることで各ＧＰＳ衛星から自車両までの距離を計算する。そして、各ＧＰＳ衛星の絶対位置情報と各ＧＰＳ衛星から自車両までの距離情報とに基づいて自車両の絶対位置を求める。更に、ＧＰＳ衛星方位検出部６では、自車両の絶対位置と３基のＧＰＳ衛星の中から所定の条件（例えば、ＧＰＳアンテナ５で受信した電波の強度が最も強いという条件）に基づいて選ばれた１基のＧＰＳ衛星の絶対位置とに基づいて、当該選ばれたＧＰＳ衛星の方位を求める。
【００１７】
また、三次元測位を使用する場合、ＧＰＳ衛星方位検出部６では、４基のＧＰＳ衛星を利用して自車両の絶対位置とＧＰＳ衛星の方位とを求める。
【００１８】
７はアンテナ制御部であり、ＧＰＳアンテナ５の指向性パターンを自車両において特定した方向（例えば前方向）に対して所定の角度ずつ電気的に３６０°回転させる。
【００１９】
８はアンテナ方向検出部であり、ＧＰＳアンテナ５の指向性パターンの各角度においてＧＰＳアンテナ５が受信した電波の強度を調べる。また、アンテナ方向検出部８は、バッファを備えており、ＧＰＳアンテナ５で受信した電波の強度が最も強いときの指向性パターンの回転角度情報をアンテナ制御部７から抽出し一次記憶する。更に、アンテナ方向検出部８は、ＧＰＳアンテナ５で受信した電波の強度が前回バッファに記憶したときの強度よりも強いときに、ＧＰＳ衛星方位検出部６に対して制御信号を出力する。
【００２０】
例えば、アンテナ方向検出部８は、ＧＰＳアンテナ５で電波を受信したときの指向性パターンの回転角度情報をアンテナ制御部７から抽出してバッファに記憶し、受信電波の強度が前よりも強くなったときには、そのときの指向性パターンの回転角度情報をバッファに更新記憶する。これにより、受信電波の強度が最も強いときの回転角度情報をバッファに記憶することができる。そして、バッファの記憶内容が更新されたときに、ＧＰＳ衛星方位検出部６に対して制御信号を出力する。ＧＰＳ衛星方位検出部６では、制御信号を入力したときのＧＰＳ衛星の方位情報をバッファに更新記憶する。
【００２１】
９は車両方位算出部であり、ＧＰＳ衛星方位検出部６のバッファに記憶されているＧＰＳ衛星の方位情報を入力すると共に、アンテナ方向検出部８のバッファに記憶されている指向性パターンの回転角度情報（自車両から見たＧＰＳ衛星の方角）を入力する。そして、ＧＰＳ衛星の方位と指向性パターンの回転角度とに基づいて自車両の方位を算出する。１０はＧＰＳ受信機であり、ＧＰＳ衛星方位検出部６と、アンテナ制御部７と、アンテナ方向検出部８と、車両方位算出部９とにより構成されている。
【００２２】
１１は地図バッファであり、地図データ読出部３によってＤＶＤ−ＲＯＭ２から読み出された地図データを一時的に格納するためのものである。１２は地図読出制御部であり、地図データ読出部３がＤＶＤ−ＲＯＭ２から地図データを読み出す際の制御を行う。地図読出制御部１２によって画面中心位置が計算されると、この画面中心位置を含む所定範囲の地図データの読み出し指示が地図読出制御部１２から地図データ読出部３に送られ、地図表示や誘導経路の探索に必要な地図データがＤＶＤ−ＲＯＭ２から読み出されて地図バッファ１１に格納される。
【００２３】
１３は地図描画部であり、地図バッファ１１に格納された地図データに基づいて、後述するディスプレイ装置２６への表示に必要な地図画像データを生成する。１４はＶＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）であり、地図描画部１３により生成された地図画像データを一時的に格納する。１５は読出制御部であり、ＶＲＡＭ１４からの地図画像データの読み出しを制御する。地図描画部１３によって生成された地図画像データはＶＲＡＭ１４に一時的に格納され、読出制御部１５によって１画面分の地図画像データが読み出される。
【００２４】
１６は操作制御部であり、操作部４で行われた操作に応じてナビゲーション装置１内の各部に指示を行う。１７は操作画面発生部であり、操作部４を用いて各種の操作を行う際に必要な操作画面を生成して出力する。１８は各種マーク発生部であり、マップマッチング処理された後の自車両の位置に表示する車両位置マークや、駐車場やガソリンスタンド、コンビニエンスストア等を表示する各種ランドマーク等を生成して出力する。
【００２５】
１９はデータ記憶部であり、ＧＰＳ衛星方位検出部６から出力された自車両の位置情報及び車両方位算出部９から出力された自車両の方位情報を入力して順次格納する。２１はマップマッチング制御部であり、地図バッファ１１に読み出されている地図データと、データ記憶部１９に格納された自車両の位置情報及び方位情報とを用いて、車両走行距離毎に投影法によるマップマッチング処理を行って、自車両の走行位置を地図データの道路上に位置修正する。
【００２６】
２２は誘導経路制御部であり、地図バッファ１１に格納された地図データを用いて、現在地から目的地までを結ぶ最もコストが小さな誘導経路を探索する。例えば、時間最短、距離最短、一般道路優先等の各種条件下でコストが最小となる誘導経路を探索する。経路探索の代表的な手法としては、深さ優先探索（ＤＦＳ）法、幅優先探索（ＢＦＳ）法、幅優先探索の一種であるダイクストラ法が知られている。２３は誘導経路メモリであり、誘導経路制御部２２によって設定された誘導経路のデータ（現在地から目的地までのノードの集合）を記憶する。
【００２７】
２４は誘導経路描画部であり、誘導経路メモリ２３に記憶された経路探索処理の結果を使用して、誘導経路の描画データを発生する。すなわち、誘導経路メモリ２３に記憶された誘導経路データの中から、その時点でＶＲＡＭ１４に描画された地図エリアに含まれるものを選択的に読み出し、地図画像に重ねて他の道路と異なる所定色で太く強調した誘導経路を描画する。
【００２８】
２５は画像合成部であり、読出制御部１５によって読み出された地図画像データに、操作画面発生部１７、各種マーク発生部１８、誘導経路描画部２４のそれぞれから出力される各画像データを重ねて画像合成を行う。２６はディスプレイ装置であり、画像合成部２５から出力される画像データに基づいて、自車両の周辺の地図情報を車両位置マークやランドマーク等と共に表示する。また、誘導経路が設定されているときは、地図上に誘導経路を表示する。
【００２９】
図２は、本実施形態によるナビゲーション装置１のＧＰＳ受信機６におけるＧＰＳ衛星の測位の例を示す図である。図２において、５０ａは所定の条件により選ばれたＧＰＳ衛星であり、所定の方角（例えば北）を０°としたとき、Ａθの方位に存在する。５０ｂ，５０ｃは、その他のＧＰＳ衛星であり、自車両の絶対位置を検出するために使用される。ＧＰＳ衛星方位検出部６では、３基のＧＰＳ衛星５０ａ，５０ｂ，５０ｃからの電波を受信することにより自車両の絶対位置を検出し、この絶対位置と選ばれたＧＰＳ衛星５０ａの絶対位置とによりＧＰＳ衛星５０ａの方位Ａθを取得する。
【００３０】
図３は、本実施形態によるナビゲーション装置１のアンテナ方向検出部８におけるＧＰＳ衛星５０ａの測位の例を示す図である。図３において、４０は自車両であり、自車両４０に搭載されたＧＰＳアンテナ５の指向性パターンは、アンテナ制御部７により、自車両４０において特定した方向（例えば前方向）に対して所定の角度ずつ（例えば１°ずつ）、３６０°に渡って回転している。アンテナ方向検出部８では、ＧＰＳ衛星５０ａからの受信電波の強度を測定すると共に、ＧＰＳ衛星５０ａからの受信電波の強度が最も強い角度を検出し、これを自車両４０から見たＧＰＳ衛星５０ａの方角ＡｎｔΔθとして取得する。
【００３１】
図４は、本実施形態によるナビゲーション装置１の車両方位算出部９における自車両４０の方位の算出の概念を示す図である。図４において、自車両４０の前方向（自車両４０において特定された所定の方向）の方位Ｓは、ＧＰＳ衛星５０ａの方位Ａθと自車両４０から見たＧＰＳ衛星５０ａの方角ＡｎｔΔθとを用いて、下記の式（１）により特定される。
Ｓ＝Ａθ−ＡｎｔΔθ・・・式（１）
【００３２】
次に、本実施形態によるナビゲーション装置の動作及び方位検出方法について説明する。図５は、本実施形態によるナビゲーション装置の動作及び方位検出方法を示すフローチャートである。図５において、まず、アンテナ制御部７では、ＧＰＳアンテナ５の指向性パターンを自車両４０において特定した方向（例えば前方向）に対して１°ずつ、３６０°に渡って回転させる（ステップＳ１）。この間に、ＧＰＳアンテナ５は、複数のＧＰＳ衛星５０ａ〜５０ｃからの電波を受信してＧＰＳ信号としてＧＰＳ衛星方位検出部６へ出力している（ステップＳ２）。
【００３３】
アンテナ方向検出部８では、ＧＰＳアンテナ５が受信した電波の強度を測定する（ステップＳ３）。そして、アンテナ方向検出部８では、前回、指向性パターンの回転角度情報をアンテナ制御部７から取得してバッファに一次記憶したときの受信電波の強度よりも大きいかを調べる（ステップＳ４）。
【００３４】
アンテナ方向検出部８で測定した受信電波の強度が前回の強度よりも大きい場合には（ステップＳ４にてＹＥＳ）、アンテナ方向検出部８では、その指向性パターンの回転角度情報をバッファに更新記憶すると共に、ＧＰＳ衛星方位検出部６に制御信号を出力する。ＧＰＳ衛星方位検出部６では、制御信号を入力し、そのときのＧＰＳ衛星の方位情報をバッファに更新記憶する（ステップＳ５）。一方、アンテナ方向検出部８で測定した受信電波の強度が前回の強度よりも小さい場合には（ステップＳ４にてＮＯ）、ステップＳ６の処理にジャンプする。
【００３５】
そして、アンテナ方向検出部８では、ＧＰＳアンテナ５の指向性パターンが３６０°変化したかを調べる（ステップＳ６）。指向性パターンが３６０°変化していない場合には（ステップＳ６にてＮＯ）、ステップＳ１の処理に戻る。一方、指向性パターンが３６０°変化した場合には（ステップＳ６にてＹＥＳ）、ＧＰＳ衛星方位検出部６のバッファからＧＰＳ衛星５０ａの方位Ａθを読み出すと共に、アンテナ方向検出部８のバッファから受信電波の強度が最も強いときの指向性パターンの回転角度を、自車両４０から見た任意のＧＰＳ衛星５０ａの方角ＡｎｔΔθとして読み出す（ステップＳ７）。
【００３６】
そして、車両方位算出部９では、ステップＳ７にて得られる自車両４０から見た任意のＧＰＳ衛星５０ａの方角ＡｎｔΔθと、ＧＰＳ衛星５０ａの方位Ａθとに基づいて、自車両４０の方位Ｓを前述の式（１）により算出する（ステップＳ８）。
【００３７】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、ＧＰＳアンテナ５の指向性パターンを変化させてＧＰＳ衛星５０ａを捕捉し、自車両４０から見たＧＰＳ衛星５０ａの方角ＡｎｔΔθを検出する。また、そのときに得られるＧＰＳ信号により、ＧＰＳ衛星５０ａの方位Ａθを検出する。そして、自車両４０から見たＧＰＳ衛星５０ａの方角ＡｎｔΔθとＧＰＳ衛星５０ａの方位Ａθとに基づき自車両４０の方位を検出するようにしている。これにより、自車両４０を走行させなくても自車両４０の方位を検出することができるので、自車両４０がバック方向に走行していたり、磁界の乱れが生じるような場所に存在していたりする場合でも、自車両４０の方位を正確に検出することができ、ユーザは自車両４０の正確な方位を常に把握することができる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、所望の方向に指向性を電気的に向けることができるアンテナをＧＰＳアンテナ５として使用することで、指向性パターンを変化させているが、これに限定されない。例えば、図６に示すように、所定の方向にのみ指向性を有するＧＰＳアンテナ５５を使用し、これを機械的に回転可能に載置する回転部６０を設け、アンテナ方向検出部８によりＧＰＳアンテナ５５から受信電波の強度を測定しつつ、その回転角度を回転部６０から取得するようにしても良い。
【００３９】
また、上記実施形態において、ＧＰＳアンテナ５で受信されるＧＰＳ信号のみに基づいて自車両４０の方位を検出しているが、これに限定されない。例えば、自立航法センサや地磁気センサ等の方位検出手段や、ＧＰＳ受信機から自車両４０の位置情報を入力し、車両の移動による自車両４０の位置の変化に従って、自車両４０の方位を検出する方位検出手段を併用しても良い。また、これらの方位検出手段が正確に方位を検出できないときに、車両方位算出部９により自車両４０の方位を検出しても良い。
【００４０】
また、上記実施形態において、３基のＧＰＳ衛星５０ａ〜５０ｃの中から最も受信電波の強度が強いＧＰＳ衛星５０ａを選択しているが、これに限定されない。例えば、図７に示すように、３基のＧＰＳ衛星５０ａ〜５０ｃの中から、指向性パターンの回転角度を変化させたときに、最初に表れるＧＰＳ衛星５０ａを選択し、自車両４０の絶対位置を検出可能となる時点（３基目のＧＰＳ衛生５０ｃが捕捉できた時点）で、ＧＰＳ衛星の捕捉を終了するようにしても良い。これにより、ＧＰＳ衛星５０ａの捕捉時間を短縮することができる。また、３基のＧＰＳ衛星５０ａ〜５０ｃの中から、指向性パターンの回転角度を変化させたときに、最後に表れるＧＰＳ衛星５０ｃを選択しても良い。これにより、ＧＰＳ衛星５０ｃが捕捉されてから自車両４０の方位が検出されるまでのタイムラグを少なくすることができる。
【００４１】
また、上記実施形態において、３基のＧＰＳ衛星５０ａ〜５０ｃを用いて自車両４０の絶対位置を検出しているが、これよりも多いＧＰＳ衛星を用いても良い。
【００４２】
また、上記実施形態において、ＧＰＳアンテナ５の指向性パターンが最初に向く方向（基準方向）は、自車両４０において特定した方向（例えば前方向）に合致しているが、ＧＰＳアンテナ５の取り付け方法によっては合致しないことも考えられる。そのため、ＧＰＳアンテナ５を自車両４０に取り付けたときに、自車両４０を前方向にしばらく走行させることにより、自車両４０の走行軌跡を取得する。そして、走行軌跡の向きとＧＰＳアンテナ５の指向性パターンの向きとのずれを取得し、自車両４０の方位を検出するときに、これを使用して調整するようにしても良い。
【００４３】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、自車両の方位を検出する機能を備えたナビゲーション装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態によるナビゲーション装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＧＰＳ受信機におけるＧＰＳ衛星の測位の例を示す図である。
【図３】アンテナ方向検出部におけるＧＰＳ衛星の測位の例を示す図である。
【図４】自車両の方位の算出の概念を示す図である。
【図５】本実施形態によるナビゲーション装置の動作及び方位検出方法を示すフローチャートである。
【図６】ＧＰＳアンテナの指向性パターンの変化の変形例を示す図である。
【図７】複数のＧＰＳ衛星からの受信電波の強度の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    ナビゲーション装置
５    ＧＰＳアンテナ
６    ＧＰＳ受信機
７    ＧＰＳ衛星方位検出部
８    アンテナ方向検出部
９    車両方位算出部
１０    ＧＰＳ受信機
【図１】
2005227066.tif 000003
【図２】
2005227066.tif 000004
【図３】
2005227066.tif 000005
【図４】
2005227066.tif 000006
【図５】
2005227066.tif 000007
【図６】
2005227066.tif 000008
【図７】
2005227066.tif 000009