JPH0792500B2 - Gps測位方式を利用した位置検出装置 - Google Patents
Gps測位方式を利用した位置検出装置Info
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Description
車両の位置を検出する車両位置検出装置に関するもので
ある。
行している車両の位置を検出する方式として、距離セン
サと、方位センサと、両センサからの出力信号に必要な
処理を施す処理装置とを使用し、車両の走行に伴なって
生ずる距離変化量ΔL及び車両の方位θから車両位置デ
ータを得る推測航法が提案されている。この方式は、Δ
L及びθに基いて、例えばΔLの東西方向成分Δx(=
ΔL× cosθ)及び南北方向成分Δy(=ΔL× sin
θ)を算出し、従前の位置データ(Px′,Py′)に
対して前記各成分Δx,Δyを加算することにより、現
在の位置データ(Px,Py)を算出する方式である。
置、方位データが必要となり、その後の位置データを算
出するにあたって従前の位置データが必要であり、さら
にその後の位置データを算出するにあたってその従前の
位置データが必要となる。このようなことを繰り返すの
で、距離センサや方位センサの検出信号に誤差が含まれ
ると累積され、最終的には大きな誤差となって現れてく
る。
まれる誤差は極力少ないことが望ましいが、方位センサ
で検出した方位は、地磁気センサであれば移動体本体の
着磁による誤差を伴い、旋回角速度センサであればオフ
セットのドリフトによる誤差を伴う。そこで、車両にG
PS受信機を搭載し、有効な位置データが得られればそ
の情報によって累積誤差をキャンセルすることが行われ
ている。
ング・システム)というのは、GPS衛星からの電波を
利用して自己の位置を測位する技術であり、その原理
は、所定の軌道上を周回する複数の人工衛星が発生する
電波の伝搬遅延時間を計測することにより自己の2次元
的又は3次元な位置を測位することにある。この場合、
同時に受信できるGPS衛星の数が3個であれば自己の
2次元的な位置が分かり、4個であれば自己の3次元的
な位置が分かる。
衛星の数には限りがあり、車両は常時4個の衛星を受信
できるとは限らない。このため、4個の衛星から電波を
受けて測位している時は、車両の高度データを含む車両
の位置データが入手できるが、3個の衛星から電波を受
けて測位している時は、車両の高度データが入手できな
くなる。そこで、4個の衛星から電波を受けた時に求め
た高度をそのまま使用して位置を推定することが行われ
ている。
するにつれて、道路の標高の変化により車両の高度が変
動していくので、誤った高度データに基づいて位置測定
を続けることになり、位置検出精度が低下する。そこで
次善の策として、2次元測位モードになると直ちに、G
PSによる測位データを不採用とすることも考えられる
が、GPSデータはできるだけ多くの機会において活用
できるものであることが望ましい。
のであり、走行中に3次元測位ができなくなった後、3
次元測位時の高度データを利用した2次元測位データを
採用し、推測航法や地図マッチング航法等により得られ
た車両位置をより正確な位置に補正する場合において、
道路の標高の変化があっても、より正確な位置及び走行
軌跡を求めることができる車両位置検出装置を提供する
ことを目的とする。
めの、本発明のGPS測位方式を利用した位置検出装置
は、現在の測位モードが3次元測位モードであるか2次
元測位モードであるかの判定信号に基づいて、3次元測
位モードから2次元測位モードに切り替わったことを検
知した場合に車両の走行距離データに基づき走行距離の
計算を開始する距離計算手段と、距離計算手段により一
定走行距離が計算された場合に、2次元測位モードであ
ることが判定されている限り、その後の2次元測位デー
タにより検出される車両の位置のデータを補正のために
は不採用とするデータ選別手段とを有するものである。
次元測位モードに切り替わった後は、車両が一定の走行
距離の走破すれば、2次元測位データの採用はしないよ
うにすることができる。一般に道路の勾配は、一定の範
囲にわたって分布しており、ある勾配θm 以上の勾配の
道路は極めて少ないし、存在しても短距離であると思わ
れる。そこで、2次元測位モードにおいて位置検出誤差
が許容できる車両の高度差をHm とすると、その高度差
Hm を前記勾配θm で除算した距離Dm を走行した後に
は、2次元測位データの採用を停止することとすれば、
誤差の多いデータの採用による位置検出精度低下の可能
性をなくすことができる。もちろん、距離Dm を走行す
るまでは2次元測位モードにおいて位置検出を続けるの
で、GPSデータの活用を図ることができる。
いて詳細に説明する。図2は、本発明を実施するための
車両位置検出装置のブロック図を示す。車両位置検出装
置は、左右両輪の回転速度を検出する車輪速センサ1
a,1b、旋回角速度を検出するジャイロ2(旋回角
速度を干渉光の位相変化として読み取る光ファイバジャ
イロ、ピエゾエレクトリック素子の片持ちばり振動技術
を利用して旋回角速度を検出する振動ジャイロ、機械式
ジャイロ等から選ばれたもの)、地磁気に基づいて車
両の絶対方位を検出する地磁気センサ3、GPS受信
機4、地磁気センサ3等から入力される初期方位とジ
ャイロ2により検出された方位変化量のデータに基づい
て車両の現在方位を推定する方位推定部5、前記車輪
速センサ1a,1bにより検出される車輪の回転数パル
スに基づいて初期位置(キーボード10により設定され
た車両位置あるいはGPS受信機4から入力された車両
位置)からの走行距離データを算出するとともに、前記
方位推定部5から出力される方位データを取得して初期
位置を起点とする走行軌跡を推測航法により算出する位
置検出部6、GPS受信機4の出力信号に含まれる現
在の測位モードが3次元測位モードであるか2次元測位
モードであるかを示す判定信号に基づいて、3次元測位
モードから2次元測位モードに切り替わったことを検知
した場合に前記車輪速センサ1a,1bの回転数パルス
に基づき走行距離の計算を開始し、一定走行距離Dm が
計算された時にGPS受信機4の出力を切離し、3次元
測位モードにおいては、GPS受信機4の出力を通過さ
せる制御部7、ナビゲーションコントローラ8、並び
に地図メモリ11に格納された道路地図とともに車両
位置、方位、走行軌跡などをCRT、液晶表示器等に表
示するディスプレイ9を有している。
−ROM、DAT、半導体メモリ、ICメモリなどの記
憶媒体を使用し、従来公知のごとく所定範囲の道路網、
交差点、鉄道交通網等のデータをノードとリンクとの組
み合わせの形で格納している。前記ナビゲーション・コ
ントローラ8は、図形処理プロセッサ、画像処理メモリ
等から構成され、ディスプレイ9に表示する地図の検
索、初期位置の入力、縮尺切り替え、スクロール等を行
う。
1に示す。制御部7はGPS受信機4から一定期間ごと
に出力される3次元測位/2次元測位判定信号を受け
(ステップ(1) )、2次元測位であれば、車輪速センサ
1a,1bの回転数パルスを取込み、カウントする(ス
テップ(2) )。そのカウント値をnとする。そしてカウ
ント値nを前記距離Dm (例えば2km)に対応する数
Nm と比較し(ステップ(3) )、n<Nm であればGP
S受信機4の位置検出信号を通過させる信号(接続信号
という)を出力し(ステップ(7) )、リターンする。n
≧Nm であれば、GPS受信機4の位置検出信号を切り
離す信号(分離信号という)を出力し(ステップ(4)
)、カウント値nを0とおいて(ステップ(5) )、リ
ターンする。ステップ(1)で3次元測位と判定された
場合は、接続信号を出力し(ステップ(6) )、リターン
する。
動作を説明する。先ず運転者は、走行前にキーをオンし
て車両位置検出装置を立ち上げ、キーボード10を操作
して地図メモリ11内から現在位置を含む所定範囲の道
路地図を選択し、ディスプレイ9に表示させる。次にキ
ーボード10を操作して車両の初期位置を設定する。こ
の設定は車両の位置を示すカーソルを地図上で動かすこ
とにより行われる。この時、車両の初期方位は例えば地
磁気センサ3の出力を取り込むことにより設定される。
このようにして車両の初期位置・初期方位を表わすデー
タが方位推定部5、位置検出部6に供給される。
せ、位置検出部6において車輪速センサ1a,1bの車
輪回転速度信号に基づいて初期位置からの走行距離デー
タを算出するとともに、方位推定部5において、ジャイ
ロ2の角速度データに基づいて現在方位を積算する。そ
して、位置検出部6において前記両データに基づいて走
行軌跡データを算出し、ナビゲーション・コントローラ
8に供給する。ナビゲーション・コントローラ8は、デ
ィスプレイ9の画面に車両位置・方位、走行軌跡を道路
地図とともに表示する。
てGPS受信機4から車両位置データが入力された場合
は、その車両位置データは、車両の初期位置として改め
て入力される。したがって、ディスプレイ9に表示され
ている軌跡は、GPSデータを受信するたびに正確な軌
跡に修正されることになる。
測位ができなくなった後、3次元測位時の高度データを
利用して2次元測位データを採用し、推測航法や地図マ
ッチング航法等により得られた車両位置をより正確な位
置に補正する場合に、最後に3次元測位をしたのち一定
距離Dm を走破するまでは、3次元測位時に採用した高
度データを採用して十分な精度で測位できるので、推測
航法や地図マッチング航法等により得られた車両位置を
より正確な位置に補正でき、一定距離Dm を走破した後
は、2次元測位データに基づく位置検出データは採用し
ないこととしたので、誤差の多い測位データに基づいて
補正が行われるおそれをなくすことができる。したがっ
て、より正確な車両の位置及び走行軌跡を求めることが
できる。
フローチャートである。
Claims (1)
- 【請求項1】少なくとも4個のGPS衛星から供給され
る信号に基づいて3次元測位をするとともに車両の高度
データを記憶し、3個のGPS衛星から信号が供給され
た場合に前に記憶された車両の高度データを利用して2
次元的に測位を行うGPS受信機を有し、このGPS受
信機の測位データを用いて、走行距離センサ及び方位セ
ンサにより検出される車両の走行距離データ及び方位デ
ータに基づいて得られる車両の位置を補正する位置検出
装置において、現在の測位モードが3次元測位モードで
あるか2次元測位モードであるかの判定信号に基づい
て、3次元測位モードから2次元測位モードに切り替わ
ったことを検知した場合に、車両の走行距離データに基
づき走行距離の計算を開始する距離計算手段と、距離計
算手段により一定走行距離が計算された場合に、2次元
測位モードであることが判定されている限り、その後の
2次元測位データにより検出される車両の位置のデータ
を補正のためには不採用とするデータ選別手段とを有す
ることを特徴とするGPS測位方式を利用した位置検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12904891A JPH0792500B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Gps測位方式を利用した位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12904891A JPH0792500B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Gps測位方式を利用した位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353783A JPH04353783A (ja) | 1992-12-08 |
| JPH0792500B2 true JPH0792500B2 (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=14999799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12904891A Expired - Lifetime JPH0792500B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | Gps測位方式を利用した位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0792500B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09297030A (ja) * | 1996-05-02 | 1997-11-18 | Pioneer Electron Corp | 移動体位置算出方法及び装置並びに移動体位置補正方法及び装置 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP12904891A patent/JPH0792500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04353783A (ja) | 1992-12-08 |
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