JPH11281380A - 移動体測位装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ナビゲーションセンタコントローラの演算処
理操作が簡素化され、回転センサおよび速度センサの性
能が十分に発揮され、ナビゲーションセンタコントロー
ラとの信号接続が簡単になる。 【解決手段】 ＧＰＳ１は衛星信号に加えて演算処理部
７及び信号送受信部８を介してディファレンシャル情報
受信部６からディファレンシャル情報を入力して精度の
高い絶対位置情報を出力する。演算処理部７は車輪速セ
ンサ５から距離情報を信号送受信部８を介して入力し、
かつ、内蔵された光ファイバジャイロ９から角度情報を
信号送受信部８を介して入力することにより演算を行っ
て相対位置情報を求める。演算処理部７は相対位置情報
にカルマンフィルタ処理等を施すことにより連続した位
置情報を求め、ＧＰＳ１のデータと同じフォーマットに
変換してナビゲーションコントローラ２に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体測位装置に関
し、特に、ＧＰＳ(Global Positioning System)用の衛
星信号が途切れた場合でも連続した位置情報を提供する
ことができる移動体測位装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来のナビゲーションシステムを
示す。このナビゲーションシステムは、衛星信号に基づ
いて位置情報（緯度、経度、高度）を発生するＧＰＳ１
と、ＧＰＳ１からの位置情報と予め準備している地図情
報に基づいて移動体の地図上の位置情報、ルート情報等
を発生するナビゲーションセンタコントローラ２と、ナ
ビゲーションセンタコントローラ２からの移動体の地図
上の位置情報、ルート情報等を入力してそれを表示する
ディスプレー３を有する。

【０００３】以上の構成において、ナビゲーションセン
タコントローラ２がＧＰＳ１から位置情報を入力し、内
部に有する地図情報と組み合わせることにより移動体の
地図上の位置情報、ルート情報を発生し、それをディス
プレイ３に位置させる。

【０００４】しかし、従来のナビゲーションシステムに
よると、移動体が衛星信号を受信することができない位
置にいるときは、ＧＰＳ１が位置情報を発生することが
できないので、ナビゲーションの機能が中断する不都合
を有する。

【０００５】この不都合を解決するため、回転角を演算
するためのジャイロと、移動距離を演算するための速度
センサを設けたナビゲーションシステムが提案されてい
る。このナビゲーションシステムによると、ＧＰＳ１の
位置情報が途切れても、ジャイロと速度センサの出力か
ら得られる位置情報によってＧＰＳ１の位置情報を補完
することができるので、ナビゲーションの機能が中断す
るのを防ぐことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ジャイロと速
度センサを設けることにより自律型にされたナビゲーシ
ョンシステムによると、ナビゲーションセンタコントロ
ーラがジャイロと速度センサの補正や、それらの出力に
基づく演算を行わなければならないため、演算処理操作
が複雑になり、また、ＧＰＳ１、ジャイロ、および速度
センサのシステム化が行われていないため、ジャイロと
速度センサの性能を十分に発揮させることができず、更
に、ナビゲーションセンタコントローラとの信号接続を
簡単に行うことができない。

【０００７】従って、本発明の目的は、ナビゲーション
センタコントローラの演算処理操作が簡素化され、回転
センサおよび速度センサの性能が十分に発揮され、ナビ
ゲーションセンタコントローラとの信号接続が簡単にな
る移動体測位装置を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
実現するため、移動体の回転を検出して回転情報を出力
する回転センサと、衛星信号に基づいて前記移動体の第
１の位置情報を所定のデータフォーマットで出力するＧ
ＰＳ(Global Positioning System) と、前記移動体の速
度を検出して速度情報を出力する速度センサと、前記回
転情報、前記第１の位置情報、および前記速度情報を入
力して前記第１の位置情報が中断したときでも連続的に
前記移動体の第２の位置情報を出力する演算処理手段
と、前記第２の位置情報を前記所定のデータフォーマッ
トに変換する変換手段を備えたことを特徴とする移動体
測位装置を提供する。

【０００９】

【発明を実施する形態】図１は本発明の移動体測位装置
の実施の形態を示す。４はこの移動体測位装置を示し、
ＦＭ放送や船舶用に提供されているサービスから得られ
るディファレンシャル情報を受信するディファレンシャ
ル情報受信部６と、後述する所定の演算処理を実行する
演算処理部７と、ＧＰＳ１および移動体の車輪速度を検
出する車輪速センサ５と接続される端子（図示せず）、
およびナビゲーションセンタコントローラ２と接続され
る端子（図示せず）を有する信号送受信部８と、移動体
の回転角速度を検出する光ファイバジャイロ９を有し、
これらがシステム化されている。ＧＰＳ１、ナビゲーシ
ョンセンタコントローラ２、およびディスプレー３は図
３で説明したもので同一であり、移動体測位装置４にこ
れらと信号接続が可能な端子を信号送受信部８に設ける
ことにより従来のシステムに全く変更を加えないで移動
体測位装置を従来のシステムに付加することができる。

【００１０】以上の構成において、図２のフローチャー
トにより動作を説明する。ＧＰＳ１は衛星信号に加えて
演算処理部７および信号送受信部８を介してディファレ
ンシャル情報受信部６からディファレンシャル情報を入
力して精度の高い絶対位置情報を出力する（ステップＳ
₁ ）。演算処理部７は車輪速センサ５から距離情報Δｌ
を信号送受信部８を介して入力し、かつ、内蔵された光
ファイバジャイロ９から角度情報Δθを信号送受信部８
を介して入力する（ステップＳ₂ ）。これにより(1) お
よび(2) の演算を行って相対位置情報（Ｘ、Ｙ）を求め
る（ステップＳ ₃ ）。

【数１】 演算処理部７は相対位置情報にカルマンフィルタ処理等
を施す（ステップＳ₄）ことにより連続した位置情報を
求める。このようにして求められた位置情報はＧＰＳ１
のデータと同じフォーマットに変換してナビゲーション
コントローラ２に出力する（ステップＳ₅ ）。

【００１１】以上の実施の形態において、速度センサと
しての車輪速センサ５は加速度センサに置換されても良
く、また、回転センサとしての光ファイバジャイロ９は
振動ジャイロによって置換されても良い。

【００１２】また、移動体の位置変化から方位を求める
ことは可能であるが、停止状態では方位が得られないの
で、図１のシステムに地磁気センサを追加し、それによ
って方位データを提供するようにしても良い。

【００１３】以上の実施の形態では、本発明は移動体測
位装置として説明されたが、地図作成装置、地形測量装
置、等の他の装置にも適用することができる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の移動体測位
装置によると、以下の効果を奏することができる。 (1) 回転検出センサと速度センサから自律可能な位置情
報が得られるので、ＧＰＳ用衛星信号が途切れた場合で
も連続した位置情報が提供できる。 (2) ＧＰＳのデータフォーマットで情報を提供するの
で、既存のシステムに容易に接続できる。 (3) カルマンフィルタ等の複雑な処理を内部で実行する
ため、ナビゲーションセンタコントローラの処理が軽減
できる。 (4) 位置情報、速度情報および回転情報の３種のセンサ
情報を内部で集中的に管理できるので、センサ性能を十
分発揮させることが可能で、高精度な位置情報を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体測位装置の実施の形態を示すブ
ロック図。

【図２】図１の実施の形態の動作を示すフローチャー
ト。

【図３】従来の移動体測位装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１ ＧＰＳ ２ ナビゲーションセンタコントローラ ３ ディスプレー ４ 移動体測位装置 ５ 車輪速センサ ６ ディファレンシャル情報受信部 ７ 演算処理部 ８ 信号送受信部 ９ 光ファイバジャイロ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体の回転を検出して回転情報を出力
   する回転センサと、 衛星信号に基づいて前記移動体の第１の位置情報を所定
   のデータフォーマットで出力するＧＰＳ(Global Positi
   oning System) と、 前記移動体の速度を検出して速度情報を出力する速度セ
   ンサと、 前記回転情報、前記第１の位置情報、および前記速度情
   報を入力して前記第１の位置情報が中断したときでも連
   続的に前記移動体の第２の位置情報を出力する演算処理
   手段と、 前記第２の位置情報を前記所定のデータフォーマットに
   変換する変換手段を備えたことを特徴とする移動体測位
   装置。
2. 【請求項２】 前記速度センサは、光ファイバジャイロ
   であり、 前記速度センサは、前記移動体としての車両の速度を検
   出する車輪速センサである請求項１記載の移動体測位装
   置。
3. 【請求項３】 前記演算処理手段は、ディファレンシャ
   ル情報を入力して前記ＧＰＳに出力する構成の請求項１
   記載の移動体測位装置。