(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＭ放送等で送信される、ＧＰＳ衛星の信号の誤差情報を受信するＤＧＰＳ情報受信手段と、ＧＰＳ衛星の信号及びＤＧＰＳ情報により測位演算を行ない測位位置を算出するＧＰＳ受信機と、車速パルス等により自車の速度を測定する速度測定手段と、ジャイロ等により自車の方位を測定する方位測定手段と、道路の形状データが記録されている地図データ記録部と、前記測位位置の精度を評価するＧＰＳ測位精度評価部と、これらから得られる情報により自車位置を算出する自車位置算出部とを備えるナビゲーション装置において、
前記地図データ記録部に、前記道路の形状データの他に建物の形状が記録され、前記ＧＰＳ測位精度評価部が、建物で遮られているＧＰＳ衛星からの電波を受信しているかどうかによって建物からの反射波の有無を識別し、その識別結果を加味して前記測位位置の精度を求め、前記自車位置算出部が、算出した自車位置と前記測位位置との距離が測位位置の前記精度の許容範囲を超えたときに、自車位置を前記測位位置に引き戻す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、車両に搭載されるナビゲーション装置に関し、特に、正確な位置の測定を可能にしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のナビゲーション装置では、自車位置を求めるために、自律航法とＧＰＳ衛星を利用する測位方法とを併用している。自律航法は、車両速度と走行方向との検出結果を用いて、ある位置から次の位置を求める動作を繰り返しているため、測定誤差が累積される。一方、ＧＰＳ衛星を利用する測位方法は、所定数の衛星が視野に入る場所でないと正確な位置の測定ができず、また、衛星の配置によって測位精度が違ってくる。
【０００３】
そこで、従来のナビゲーション装置は、自律航法による位置測定を行ないながら、適宜の間隔でＧＰＳ衛星を利用して位置を測定し、自律航法による測定位置とＧＰＳ衛星を用いて測定した位置との距離が、ＧＰＳの測定精度から定まる許容範囲を超えているときに、自律航法の測定位置をＧＰＳ衛星の測定位置に引き戻して、そこから再び自律航法による測定を繰り返している。
【０００４】
また、ＧＰＳ衛星を利用する測位では、ＧＰＳの誤差情報を利用して、より正確な位置を測定するＤＧＰＳ（Diffelential ＧＰＳ）と言うシステムが知られている。この誤差情報は、正確な位置が分かっているアンテナでＧＰＳ衛星の信号を受信することによって求められ、この誤差情報がＦＭ放送等を通じて周辺の各ＧＰＳ受信機に伝えられる。
【０００５】
図４は従来のナビゲーション装置の構成を示している。この装置は、ＦＭ放送等で送信されるＧＰＳ衛星の信号の誤差情報を受信するＤＧＰＳ情報受信手段１と、ＧＰＳ衛星の信号とＤＧＰＳ情報とを用いて測位演算を行ない位置を算出するＧＰＳ受信機２と、車速パルス等により自車の速度を測定する速度測定手段３と、ジャイロ等により自車の方位を測定する方位測定手段４と、道路の形状データを記録している地図データ記録部５と、ＧＰＳ衛星の配置を基にＧＰＳ受信機２で求めた測位位置の精度を評価するＧＰＳ測位精度評価部６と、これらの情報より自車位置を算出する自車位置算出部７とを備えている。
【０００６】
次に、この装置の動作について説明する。ＤＧＰＳ情報受信手段１は、ＦＭ放送等で送信されるＧＰＳ衛星の信号の誤差情報を受信する。ＧＰＳ受信機２は、ＧＰＳ衛星からの信号を誤差情報により補正して測位演算を行ない、自車位置を算出する。速度測定手段３は、車速パルス等により自車の速度を測定し、方位測定手段４は、ジャイロ等により自車の方位を測定する。
【０００７】
自車位置算出部７は、速度測定手段３及び方位測定手段４で測定された速度及び方位により自律航法を行ない、また、地図データ記録部５に記録されている道路とのマップマッチングを行ない、自車の位置を算出する。
【０００８】
また、自車位置算出部７は、ＧＰＳ受信機２での測位位置と自律航法で求めた自車位置との間の距離を、ＧＰＳの測定精度の下での許容誤差範囲と比較する。このＧＰＳの測定精度はＧＰＳ測位精度評価部６により評価される。自車位置算出部７は、この距離が許容誤差範囲内にあれば、そのまま自律航法を続け、また、この距離が許容誤差範囲を超えているときは、自車位置をＧＰＳ受信機２の測位位置へ修正した後、自律航法を続ける。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ＧＰＳ受信機での測位精度は、ＧＰＳ衛星からの電波がビル等で反射してマルチパスが形成される場所では低下する。しかし、従来のナビゲーション装置では、ＧＰＳによる測位の精度評価が、衛星の配置に基づいて行なわれており、このマルチパスによる精度劣化を評価することができない。そのため、従来のナビゲーション装置では、条件の悪い状況の下でも有効に機能するように、ＧＰＳ測位精度評価部６での測定精度の評価は、高層ビル街等のマルチパス多発地域での精度に合わせて調整せざるを得ない。その結果として、マルチパスによる影響が殆ど無い通常の地域においては、ＧＰＳ受信機の精度を過小評価してしまうこととなり、自律航法による自車位置がずれた場合に、正確な位置への引き戻しが遅くなってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点を解決するものであり、自律航法による自車位置がずれた場合に、素早く正確な位置に引き戻すことを可能とするナビゲーション装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のナビゲーション装置では、ＧＰＳ測位精度評価部において、ＧＰＳで測定した測位位置の軌跡と道路形状との相関を取ることによって測位位置の精度を求め、または、地図データ記録部に道路の形状データの他に各地のマルチパスによるＧＰＳの精度劣化情報を記録し、このＧＰＳの精度劣化情報を加味してＧＰＳで測定した測位位置の精度を求め、あるいは、建物からのＧＰＳ信号の反射波の有無を識別し、その識別結果を加味してＧＰＳで測定した測位位置の精度を求めている。
【００１２】
そのため、ＧＰＳの測位精度を正確に求めることができ、算出した自車位置が、この精度の許容範囲を超えたときに、素早く正確な位置に引き戻すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ＦＭ放送等で送信される、ＧＰＳ衛星の信号の誤差情報を受信するＤＧＰＳ情報受信手段と、ＧＰＳ衛星の信号及びＤＧＰＳ情報により測位演算を行ない測位位置を算出するＧＰＳ受信機と、車速パルス等により自車の速度を測定する速度測定手段と、ジャイロ等により自車の方位を測定する方位測定手段と、道路の形状データが記録されている地図データ記録部と、測位位置の精度を評価するＧＰＳ測位精度評価部と、これらから得られる情報により自車位置を算出する自車位置算出部とを備えるナビゲーション装置において、この地図データ記録部に、道路の形状データの他に建物の形状を記録し、ＧＰＳ測位精度評価部が、建物で遮られているＧＰＳ衛星からの電波を受信しているかどうかによって建物からの反射波の有無を識別し、その識別結果を加味して測位位置の精度を求め、自車位置算出部が、算出した自車位置と測位位置との距離が測位位置の精度の許容範囲を超えたときに、自車位置を測位位置に引き戻すようにしたものであり、ＧＰＳの測位精度を正確に求めることができるため、算出した自車位置がこの精度の許容範囲を超えたときに、素早く正確な位置に引き戻すことができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
第１の実施形態のナビゲーション装置は、図１に示すように、ＦＭ放送等で送信されるＧＰＳ衛星の信号の誤差情報を受信するＤＧＰＳ情報受信手段101と、ＧＰＳ衛星の信号とＤＧＰＳ情報とにより測位演算を行ない自車位置を算出するＧＰＳ受信機102と、車速パルス等により自車の速度を測定する速度測定手段103と、ジャイロ等により自車の方位を測定する方位測定手段104と、道路の形状データを記録している地図データ記録部105と、測位位置の軌跡を記録する測位位置記録部106と、測位位置の軌跡と道路形状との相関を取り測位位置の精度を評価するＧＰＳ測位精度評価部107と、これらの情報により自車位置を算出する自車位置算出部108とを備えている。
【００１８】
次に、この装置の動作について説明する。ＤＧＰＳ情報受信手段101は、ＦＭ放送等で送信されるＧＰＳ衛星の信号の誤差情報を受信する。ＧＰＳ受信機102は、ＧＰＳ衛星からの信号を誤差情報により補正して測位演算を行ない、自車位置を算出する。速度測定手段103は、車速パルス等により自車の速度を測定し、方位測定手段104は、ジャイロ等により自車の方位を測定する。自車位置算出部108は、速度測定手段103及び方位測定手段104により測定された速度及び方位を基に自律航法で位置を求め、地図データ記録部105に形状データが記録されている道路とのマップマッチングを行ない、自車の位置を算出する。
【００１９】
測位位置記録部106はＧＰＳ受信機102の測位結果の軌跡を記録する。ＧＰＳ測位精度評価部107は、測位位置記録部106が記録した測位位置の軌跡と、地図データ記録部105に記録されている道路形状との相関を取り、ＧＰＳ受信機102による測位位置の精度を評価する。自車位置算出部108は、ＧＰＳ受信機102の測位位置と自律航法による自車位置とが、ＧＰＳ測位精度評価部107により評価されたＧＰＳの精度の許容範囲よりも離れていた場合に、自車位置をＧＰＳ受信機102の測位位置へ修正する。
【００２０】
このように、第１の実施形態では、ＧＰＳで求めた測位位置の軌跡と、地図データ記録部105に記録されている道路の形状データとの相関を取ることにより、ＧＰＳの測位精度を評価している。そのため、ＧＰＳの測位精度を正確に評価することができ、自律航法による自車位置がＧＰＳの測位精度の許容範囲から外れたときに素早く正確な位置に引き戻すことが可能になる。
【００２１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のナビゲーション装置は、ＧＰＳの測定精度を、その場所でのマルチパスの発生状況に応じて評価している。
【００２２】
この装置は、図２に示すように、ＤＧＰＳ情報受信手段101、ＧＰＳ受信機102、速度測定手段103、方位測定手段104の他に、道路の形状及び地域ごとのマルチパスによるＧＰＳの精度劣化情報が記録された地図データ記録部109と、測位位置と精度劣化情報とから測位位置の精度を評価するＧＰＳ測位精度評価部110と、これらの情報を基に自車位置を算出する自車位置算出部108とを備えている。
【００２３】
次に、この装置の動作について説明する。ＤＧＰＳ情報受信手段101、ＧＰＳ受信機102、速度測定手段103、方位測定手段104及び自車位置算出部108は、第１の実施形態（図１）と同様の動作を行なう。
【００２４】
ＧＰＳ測位精度評価部110は、衛星配置より算出した測位位置精度に、地図データ記録部109に記録されているマルチパスによる精度劣化情報を加味して、測位精度を算出する。自車位置算出部108は、ＧＰＳ受信機102の測位位置と自律航法による自車位置とが、ＧＰＳ測位精度評価部110により評価されたＧＰＳの精度の許容範囲よりも離れていた場合に、自車位置をＧＰＳ受信機の測位位置へ修正する。
【００２５】
このように、第２の実施形態では、地図データ記録部111に記録されたマルチパスによるＧＰＳの精度劣化情報を基に、各位置でのＧＰＳの測位精度を正確に評価することができる。そのため、自律航法による自車位置がＧＰＳの測位精度の許容範囲から外れたときに素早く正確な位置に引き戻すことが可能になる。
【００２６】
（第３の実施形態）
第３の実施形態のナビゲーション装置は、建物に遮られて、本来なら受信できる筈のない衛星からの電波を受信した場合に、その位置には反射波が到来しているものと見て測定精度の評価を低めている。
【００２７】
この装置は、図３に示すように、ＤＧＰＳ情報受信手段101、ＧＰＳ受信機102、速度測定手段103、方位測定手段104の他に、道路の形状及び建物の形状が記録されている地図データ記録部111と、建物の反射波を識別して精度劣化情報を求め、測位位置とこの精度劣化情報とから測位位置の精度を評価するＧＰＳ測位精度評価部112と、これらの情報を基に自車位置を算出する自車位置算出部108とを備えている。
【００２８】
次に、この装置の動作について説明する。ＤＧＰＳ情報受信手段101、ＧＰＳ受信機102、速度測定手段103、方位測定手段104及び自車位置算出部108は、第１の実施形態（図１）と同様の動作を行なう。
【００２９】
ＧＰＳ測位精度評価部112は、測位位置から受信できる衛星を地図データ記録部111に記録されている建物の形状データより算出し、ＧＰＳ受信機102で受信できないはずの衛星からの電波を受信していた場合に、反射波を受信していると判断し、衛星配置から算出した測位精度に反射による精度劣化分を加味して測位精度を算出する。
【００３０】
自車位置算出部108は、ＧＰＳ受信機の測位位置と自律航法による自車位置とが、ＧＰＳ測位精度評価部112により評価されたＧＰＳの精度の許容範囲よりも離れていた場合に、自車位置をＧＰＳ受信機102の測位位置へ修正する。
【００３１】
このように、第３の実施形態では、地図データ記録部111に記録されている建物の形状を基に、ＧＰＳ測位精度評価部112でＧＰＳの測位精度を正確に評価することが出来る。そのため、自律航法による自車位置がＧＰＳの測位精度の許容範囲から外れたときに素早く正確な位置に引き戻すことが可能になる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のナビゲーション装置は、ＧＰＳの測位精度を正確に評価することが出来るため、自律航法で求めた自車位置がＧＰＳの測位精度の許容範囲から外れたときに素早く正確な位置に引き戻すことができ、自車位置の正しい推移を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図２】本発明の第２の実施形態におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図３】本発明の第３の実施形態におけるナビゲーション装置の構成を示すブロック図、
【図４】従来のナビゲーション装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  ＤＧＰＳ情報受信手段
２  ＧＰＳ受信機
３  速度測定手段
４  方位測定手段
５  地図データ記録部
６  ＧＰＳ測位精度評価部
７  自車位置算出部
101  ＤＧＰＳ情報受信手段
102  ＧＰＳ受信機
103  速度測定手段
104  方位測定手段
105  地図データ記録部
106  測位位置記録部
107  ＧＰＳ測位精度評価部
108  自車位置算出部
109  地図データ記録部
110  ＧＰＳ測位精度評価部
111  地図データ記録部
112  ＧＰＳ測位精度評価部
【図１】
0003933800.tif 000002
【図２】
0003933800.tif 000003
【図３】
0003933800.tif 000004
【図４】
0003933800.tif 000005