(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されたＧＰＳ（Ground Positioning System）受信機より順次出力される、少なくとも前記移動体の現在位置情報と速度情報とを含むＧＰＳデータのフィルタリングを行うフィルタ装置であって、
前記ＧＰＳ受信機より順次出力されるＧＰＳデータ各々について、当該ＧＰＳデータに含まれる速度情報により特定される移動体速度と前記移動体に設置された速度センサより得た移動体速度との比率あるいは差分を所定値と比較し、比較結果に応じて、当該ＧＰＳデータを出力するか否かを決定することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
請求項１記載のフィルタ装置であって、
前記所定値は、前記ＧＰＳ受信機より出力された複数のＧＰＳデータ各々について得られた前記比率あるいは差分の平均値に基づいて設定されることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のフィルタ装置であって、
前記速度センサより得た移動体速度が所定値よりも低い場合は、前記比較を行うことなくＧＰＳデータを出力することを特徴とするフィルタ装置。
【請求項４】
移動体の現在位置を、少なくとも請求項１、２または３記載のフィルタ装置より出力されたＧＰＳデータを用いて決定し、表示装置に表示させることを特徴とするナビゲーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳ（Ground Positioning System）受信機を利用した車載用ナビゲーション装置などにおいて、ＧＰＳ受信機より順次出力されるＧＰＳデータから、利用するＧＰＳデータをフィルタリングする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＧＰＳ（Ground Positioning System）受信機を利用した車載用ナビゲーション装置が知られている。ＧＰＳ受信機は、少なくとも３つのＧＰＳ衛星から発せられた信号を受信し、各ＧＰＳ衛星までの距離および該距離の変化率を測定して、得られた結果より車両の現在位置や速度や進行方向（方位）を含むＧＰＳデータを生成する。ナビゲーション装置は、ＧＰＳ受信機から出力されたＧＰＳデータを用いて車両の現在位置を決定し、表示画面に表示している地図上に現在位置を重畳表示する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、山岳部やビルが乱立する都心部では、ＧＰＳ衛星から発せられた信号の反射波などにより、ＧＰＳ受信機が誤った車両の現在位置を算出してしまうことがある。この場合、上記従来のＧＰＳ受信機を利用した車載用ナビゲーション装置では、ＧＰＳ受信機から出力されるＧＰＳデータを用いて車両の現在位置を決定しているため、表示画面に誤った現在位置を表示してしまう。極端な場合、この誤った現在位置のために表示画面に表示される地図が更新されてしまい、車両が走行中の地域とは全く違う地域の地図が表示されてしまうこともある。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ＧＰＳ受信機から出力されるＧＰＳデータを用いて車両の現在位置を決定する場合において、誤った現在位置が決定される可能性を低減することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、移動体に搭載されたＧＰＳ受信機より順次出力される、少なくとも前記移動体の現在位置情報と速度情報とを含むＧＰＳデータのフィルタリングを行うフィルタ装置であって、
前記ＧＰＳ受信機より順次出力されるＧＰＳデータ各々について、当該ＧＰＳデータに含まれる速度情報により特定される移動体速度と前記移動体に設置された速度センサより得た移動体速度との比率あるいは差分を所定値と比較し、比較結果に応じて当該ＧＰＳデータを出力するか否かを決定することを特徴とする。
【０００６】
ここで、前記所定値は、前記ＧＰＳ受信機より出力された複数のＧＰＳデータ各々について得られた前記比率あるいは差分の平均値に基づいて設定するようにしてもよい。
【０００７】
本発明によれば、ＧＰＳ受信機より順次出力されるＧＰＳデータ各々について、当該ＧＰＳデータに含まれる速度情報により特定される移動体速度と前記移動体に設置された速度センサより得た移動体速度との比率あるいは差分を所定値と比較し、比較結果に応じて当該ＧＰＳデータを出力するか否かを決定する。より具体的には、ＧＰＳデータに含まれる速度情報により特定される移動体速度Ｖgpsと移動体に設置された速度センサより得た移動体速度Ｖcar（≠０）との比率ｋ（＝Ｖgps／Ｖcar）あるいは差分ｍ（Ｖgps−Ｖcar）が所定値により定まる範囲に含まれるか否か（比率ｋであればｋt−α≦ｋ≦ｋt＋α（ｋt：所定値）、差分ｍであれば｜ｍ｜≦ｍt＋β（ｍt：所定値））を判断し、含まれる場合は当該ＧＰＳデータを出力し、含まれない場合は出力しないように決定する。
【０００８】
移動体には、通常、速度センサが設けられており、該速度センサが故障あるいは誤動作する確率は、ＧＰＳ受信機が、山岳部やビルが乱立する都心部において、ＧＰＳ衛星から発せられた信号の反射波などにより誤った移動体の現在位置を算出してしまう確率に比べて遥かに低い。したがって、本発明のフィルタ装置により出力されたＧＰＳデータを用いて移動体の現在位置を決定し、表示装置に表示するようにナビゲーション装置を構成すれば、誤った現在位置が表示される可能性を低減することができる。
【０００９】
なお、ＧＰＳデータに含まれる速度情報により特定される移動体速度Ｖgpsは、低速（たとえば２０ｋｍ／ｈ以下）での精度が著しく低下する場合がある。このような場合、ＧＰＳデータに含まれる速度情報により特定される移動体速度Ｖgpsが低速（たとえば２０ｋｍ／ｈ以下）のときは、前記比較を行うことなく新たなＧＰＳデータを得るのを待つようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を車載用ナビゲーション装置へ適用した場合を例にとり説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態が適用されたナビゲーション装置の概略構成図である。
【００１２】
図示するように、本実施形態のナビゲーション装置は、マイクロプロセッサやメモリから構成される処理装置１と、液晶ディスプレイなどの表示装置２と、地図データが記録されたＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体７へアクセスして該記憶媒体からデータを読み出すドライブ装置３と、利用者よりの指示を受け付ける入力装置４と、タイヤの単位時間当たりの回転数などから車速を検出する車速センサ５と、少なくとも３つのＧＰＳ衛星から発せられた信号を受信し、所定時間（たとえば１秒）毎に各ＧＰＳ衛星までの距離および該距離の変化率を測定して、得られた結果より車両の現在位置や速度や進行方向（方位）を含むＧＰＳデータを生成し順次出力するＧＰＳ受信機６と、を備えている。
【００１３】
ここで、表示装置２、ドライブ装置３、入力装置４およびＧＰＳ受信機６は、従来よりＧＰＳを利用したナビゲーション装置で用いられているものと同様である。また、車速センサ５は、通常、車両に設けられているものを利用する。
【００１４】
処理装置１は、マイクロプロセッサがメモリ上の所定のプログラムを実行することにより、フィルタ部１１およびナビゲーション処理部１２をプロセスとして実現する。なお、前記所定のプログラムは、あらかじめメモリに格納しておくようにしてもよいし、あるいは、ドライブ装置３を介してＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体７からメモリ上にロードするようにしてもよい。
【００１５】
フィルタ部１１は、所定時間（たとえば１秒）毎にＧＰＳ受信機６から順次出力されるＧＰＳデータ各々について、当該ＧＰＳデータに含まれる車速情報により特定される車両速度Ｖgpsと車速センサ５より得た車両速度Ｖcarとの比率ｋ（＝Ｖgps／Ｖcar）（Ｖcar≠０）を算出し、比率ｋが所定の閾値ｋtにより定まる範囲（ｋt−α〜ｋt＋α）に含まれるか否かを判断する。そして、含まれる場合は当該ＧＰＳデータを出力し、含まれない場合は出力しないようにする。また、フィルタ部１１は、所定のイベント発生時（たとえば、本ナビゲーション装置の電源オン時や入力装置４を介して利用者の指示を受け付けた場合）に、ＧＰＳ受信機６から順次出力された複数（たとえば５０）のＧＰＳデータ各々について得た前記比率ｋの平均値ｋaveを求め、このｋaveを前記所定の閾値ｋtに設定している。
【００１６】
ナビゲーション処理部１２は、ドライブ装置３を介して記憶媒体７から必要な地図データを読み出し、該データにしたがった地図を表示装置２の画面上に表示する。また、フィルタ部１１より出力されたＧＰＳデータに含まれる車両の現在位置情報および進行方位情報を参照して、表示中の地図上に車両の現在位置および進行方位を表すマークを重畳表示する。
【００１７】
次に、上記構成のナビゲーション装置の動作について説明する。
【００１８】
図２は、本実施形態のナビゲーション装置の動作を説明するためのフロー図である。このフローは、たとえば、本ナビゲーション装置の電源オン時や入力装置４を介して利用者の指示を受け付けた場合などの所定のイベントが発生したときに開始される。
【００１９】
まず、フィルタ部１１は、ＧＰＳ受信機６より出力されたＧＰＳデータの取得回数を表すカウント値Ｎを０にセットする（ステップＳ１０１）。次に、フィルタ部１１は、ＧＰＳ受信機６よりＧＰＳデータを取得すると（ステップＳ１０２）、車速センサ５から出力されている車速センサデータを取得し（ステップＳ１０３）、取得したＧＰＳデータに含まれる車速情報より定まる車速Ｖgpsと車速センサデータより定まる車速Ｖcarとの比率ｋ（＝Ｖgps/Ｖcar）を求め（ステップＳ１０４）、その後、カウント値Ｎを１つインクリメントする（ステップＳ１０５）。
【００２０】
それから、フィルタ部１１は、カウント値Ｎがあらかじめ定めた値Ｃ（たとえば５０）を越えているか否かを判断し（ステップＳ１０６）、越えていない場合はステップＳ１０７に移行して、今までにステップＳ１０４で求めた比率ｋの総和を求める。その後、カウント値Ｎが前記の値Ｃと等しいか否かを判断する（ステップＳ１０８）。等しい場合は、ステップＳ１０７で求めたＣ個の比率ｋの総和をＮで割り、比率ｋの平均値ｋaveを求め、これを閾値ｋtに設定した後（ステップＳ１０９）、ステップＳ１０２に戻って新たにＧＰＳデータを取得するのを待つ。一方、カウント値Ｎが値Ｃと等しくない場合は、ステップＳ１０９での処理を実行することなく、ステップＳ１０２に戻って新たにＧＰＳデータを取得するのを待つ。
【００２１】
一方、ステップＳ１０６でカウント値Ｎが前記の値Ｃを越えている場合、フィルタ部１１は、比率ｋが閾値ｋtにより定まる範囲ｋt−α〜ｋt＋αに含まれるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。ここで、前記の範囲を定めるαは、車速センサ５の精度や経験値に依存して定まる値である。ここでは、０．２程度に設定している。
【００２２】
ステップＳ１１０において、比率ｋが閾値ｋtにより定まる範囲ｋt−α〜ｋt＋αに含まれている場合、フィルタ部１１は、ステップＳ１０２で取得したＧＰＳデータをナビゲーション処理部１２に渡す。これを受けて、ナビゲーション処理部１２は、受け取ったＧＰＳデータに含まれる車両の現在位置情報および進行方位情報を参照し、表示装置２に表示中の地図上に、車両の現在位置および進行方位を表すマークを重畳表示する（ステップＳ１１１）。その後、ステップＳ１０２に戻って新たにＧＰＳデータを取得するのを待つ。
【００２３】
一方、ステップＳ１１０において、比率ｋが閾値ｋtにより定まる範囲ｋt−α〜ｋt＋αに含まれてない場合は、取得したＧＰＳデータが、ＧＰＳ受信機６において反射波などの影響を受けて誤って算出された可能性が高い。したがって、この場合は、該ＧＰＳデータをナビゲーション処理部１２に渡すことなく破棄し、ステップＳ１０２に戻って新たにＧＰＳデータを取得するのを待つ。
【００２４】
以上、本発明の一実施形態について説明した。
【００２５】
本実施形態では、フィルタ部１１において、ＧＰＳ受信機６より順次出力されるＧＰＳデータ各々について、当該ＧＰＳデータに含まれる車速情報により特定される車両速度と車両に設置された車速センサ５より得た車両速度との比率ｋ（＝Ｖgps／Ｖcar）（Ｖcar≠０）が閾値ｋtにより定まる範囲ｋt−α〜ｋt＋αに含まれるか否かを判断し、含まれる場合は当該ＧＰＳデータをナビゲーション処理部１２に渡し、含まれない場合は当該ＧＰＳデータをナビゲーション処理部１２に渡すことなく廃棄するようにしている。
【００２６】
車両には、通常、車速センサ５が設けられており、該車速センサ５が故障あるいは誤動作する確率は、ＧＰＳ受信機６が、山岳部やビルが乱立する都心部において、ＧＰＳ衛星から発せられた信号の反射波などにより誤った車両の現在位置を算出してしまう確率に比べて遥かに低い。したがって、ナビゲーション処理部１２において、フィルタ部１１より出力されたＧＰＳデータを用いて車両の現在位置や進行方位を決定し、表示装置２に表示することにより、誤った現在位置が表示される可能性を低減することができる。
【００２７】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００２８】
たとえば、ＧＰＳデータに含まれる速度情報により特定される車両速度Ｖgpsは、低速（たとえば２０ｋｍ／ｈ以下）での精度が著しく低下する場合がある。このような場合、図２に示す動作フローを以下のように修正してもよい。すなわち、ステップ１０２で取得したＧＰＳデータに含まれる速度情報により求めた車両速度Ｖgpsが低速（たとえば２０ｋｍ／ｈ以下）のときは、その後のステップＳ１０３〜ステップＳ１１１を行うことなく、新たにＧＰＳデータを取得するのを待つようにしてもよい。
【００２９】
また、上記の実施形態では、閾値ｋtを複数のＧＰＳデータについて得た比率ｋの平均値より定めるようにしているが、予めデフォルト設定しておくようにしてもよい。この場合、図２のフローにおけるステップＳ１０１、Ｓ１０５、および、Ｓ１０６〜Ｓ１０９は不要となる。
【００３０】
また、フィルタ部１１において、ＧＰＳ受信機６より順次出力されるＧＰＳデータ各々について、当該ＧＰＳデータに含まれる車速情報により特定される車両速度と車両に設置された車速センサ５より得た車両速度との比率ｋ（＝Ｖgps／Ｖcar）が閾値ｋtにより定まる範囲ｋt−α〜ｋt＋αに含まれるか否かを判断し、含まれる場合は当該ＧＰＳデータをナビゲーション処理部１２に渡し、含まれない場合は当該ＧＰＳデータをナビゲーション処理部１２に渡すことなく廃棄するようにしているが、比率ｋの代わりに、ＧＰＳデータに含まれる車速情報により特定される車両速度と車両に設置された車速センサ５より得た車両速度との差分ｍ（＝Ｖgps−Ｖcar）（Ｖcar≠０）を用い、この差分の絶対値｜ｍ｜が所定の閾値ｍtにより定まる値ｍt＋β以下であるか否かを判断し、以下である場合は当該ＧＰＳデータをナビゲーション処理部１２に渡し、以下でない場合は当該ＧＰＳデータをナビゲーション処理部１２に渡すことなく廃棄するようにしてもよい。
【００３１】
この場合、閾値ｍｔは、閾値ｋtと同様、複数のＧＰＳデータについて得た差分ｍの平均値より定めるようにしてもよいし、あるいはデフォルト設定しておくようにしてもよい。また、値βは、車速センサ５の精度や経験値に依存して定まる値であるが、たとえば、２０ｋｍ／ｈ程度に設定すればよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＧＰＳ受信機から出力されるＧＰＳデータを用いて車両の現在位置を決定する場合において、誤った現在位置が採用される可能性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるナビゲーション装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すナビゲーション装置の動作を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
１：処理装置、  ２：表示装置、  ３：ドライブ装置、  ４：入力装置
５：車速センサ、  ６：ＧＰＳ受信機、  ７：記憶媒体  １１：フィルタ部
１２：ナビゲーション処理部
【図１】
0003950251.tif 000002
【図２】
0003950251.tif 000003