專利名稱：位置計算裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用GPS衛(wèi)星及自律導(dǎo)航傳感器計算移動體的位置的位置計算裝置，特別涉及移動體的行進角的決定方法。
背景技術(shù)：
在導(dǎo)航裝置中，為了計算本車位置，廣泛利用使用了GPS(GlobalPositioning System，全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星的GPS測位、以及使用了搭載在車輛上的陀螺傳感器及車速傳感器的自律導(dǎo)航測位。GPS測位雖然能夠檢測絕對位置及絕對方位，但存在接收環(huán)境導(dǎo)致其精度惡化的缺點。另一方面，自律導(dǎo)航測位雖然不依賴于接收環(huán)境，但存在誤差累積的缺點。在導(dǎo)航裝置中，將兩者的缺點相互補充地進行本車位置的計算。
專利文獻1涉及利用自律導(dǎo)航傳感器和GPS裝置的各輸出數(shù)據(jù)得到移動體的航行數(shù)據(jù)的混合型導(dǎo)航裝置，是根據(jù)同一測位時刻的自律傳感器的輸出數(shù)據(jù)與GPS裝置的接收數(shù)據(jù)進行航行數(shù)據(jù)的運算的導(dǎo)航裝置。GPS裝置與以往的GPS裝置不同，不具備利用接收數(shù)據(jù)來計算經(jīng)度及緯度、方位等的位置數(shù)據(jù)的運算部，不需要吸收自律傳感器的輸出數(shù)據(jù)與GPS裝置的接收數(shù)據(jù)間的時間差的運算處理。
專利文獻2涉及車輛位置修正裝置，將通過自律導(dǎo)航測位得到的某個區(qū)間的自律導(dǎo)航行駛距離和通過GPS測位得到的與上述某個區(qū)間對應(yīng)的區(qū)間的GPS測位點間距離進行比較，在自律導(dǎo)航行駛距離與GPS測位點間距離之差較大的情況下，判斷為GPS的測位數(shù)據(jù)的可靠度低，在差小的情況下，判斷為可靠度高。如果可靠度高，則減小表示作為GPS的測位誤差而允許的范圍的誤差圓的半徑，如果可靠度低，則增大半徑。
專利文獻3涉及衛(wèi)星信號接收機，在前次計算的位置Xn-1上加上根據(jù)前次的速度與速度方位求出的速度矢量Vn-1而求出推測位置Yn，求出測位部的此次的計算位置Zn，再計算推測位置Yn及計算位置Zn的各可靠度，根據(jù)推測位置Yn及計算位置Zn的可靠度求出對推測位置Yn的加權(quán)Tn，計算出修正位置Xn。通過在每次測位時根據(jù)計算位置的可靠度與推測位置的可靠度計算最佳的修正位置，使速度的累積誤差不會累積，提高了測位速度。
專利文獻1日本特開平10-307036號專利文獻2日本特開2003-279362號專利文獻3日本特開2004-150852號如專利文獻3所示，在求出將前次計算出的位置與速度矢量相加而得到的推測位置和測位部的此次的計算位置的可靠度，并根據(jù)可靠度計算出修正位置的情況下，如果規(guī)定速度矢量的方位的誤差大，則推測位置的誤差變大，結(jié)果使修正位置的精度降低。因此，為了提高修正位置的精度，需要提高規(guī)定速度矢量的方位或行進角的精度。
規(guī)定速度矢量的速度方位根據(jù)GPS測位的絕對方位數(shù)據(jù)或自律導(dǎo)航測位的相對方位數(shù)據(jù)得到。絕對方位數(shù)據(jù)是通過多普勒頻移求出的，在野外那樣測位環(huán)境較好的情況下，是大致正確的方位，但在車輛停止、或者如遮蔽環(huán)境那樣受到多通道等的影響的情況下，誤差變大。另一方面，相對方位數(shù)據(jù)如GPS測位那樣不依賴于接收環(huán)境，是大致正確的方位變化，但在長時間連續(xù)使用、或如曲折道路那樣方位變化變大的情況下，誤差會累積。
為了減輕這樣的兩個測位數(shù)據(jù)的缺點，優(yōu)選在每次測位時采用絕對方位數(shù)據(jù)與相對方位數(shù)據(jù)中的可靠度高的方位數(shù)據(jù)作為數(shù)度矢量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種能夠利用可靠度高的方位數(shù)據(jù)計算移動體的行進角、速度矢量及位置的位置檢測裝置及其方法。再者，本發(fā)明的目的是提供一種利用了位置精度高的位置計算裝置的導(dǎo)航裝置。
本發(fā)明涉及的位置計算裝置，利用GPS衛(wèi)星的測位結(jié)果及自律導(dǎo)航傳感器的測位結(jié)果計算移動體的位置，其具有輸入單元，輸入由GPS衛(wèi)星測位的GPS方位數(shù)據(jù)和由自律導(dǎo)航傳感器測位的導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)；第1判斷單元，判斷上述GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度；第2判斷單元，判斷上述導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的可靠度；行進角計算單元，根據(jù)第1及第2判斷單元的判斷結(jié)果，利用上述GPS測位數(shù)據(jù)或上述導(dǎo)航測位數(shù)據(jù)計算移動體的行進角。
優(yōu)選的是，上述第1判斷單元在GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度的判斷中，使用GPS衛(wèi)星的測位狀態(tài)、根據(jù)GPS衛(wèi)星的測位結(jié)果得到的行駛距離與根據(jù)自律導(dǎo)航傳感器的測位結(jié)果得到的行駛距離的距離比率、由GPS衛(wèi)星測位的兩點間的角度與GPS方位數(shù)據(jù)之間的行進角誤差、GPS方位數(shù)據(jù)與導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的類似性、以及以上次的行進角為基準的預(yù)測范圍中的至少1個條件。
本發(fā)明涉及的位置計算方法包括輸入由GPS衛(wèi)星測位的GPS方位數(shù)據(jù)及由自律導(dǎo)航傳感器測位的導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的步驟；比較GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度和導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的可靠度，判斷哪個的可靠度高的步驟；根據(jù)判斷為可靠度高的GPS測位數(shù)據(jù)或?qū)Ш綔y位數(shù)據(jù)計算行進角的步驟。
優(yōu)選的是，進行判斷的步驟還包括第1判斷步驟，根據(jù)第1條件判斷GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度；第2判斷步驟，在由第1判斷步驟判斷為有可靠度時，根據(jù)第2條件判斷導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的可靠度；第3判斷步驟，在通過第2判斷步驟判斷為沒有可靠度時，根據(jù)第3條件判斷GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度；第4判斷步驟，在通過第3判斷步驟判斷為沒有可靠度時，根據(jù)第4條件判斷GPS測位數(shù)據(jù)的可靠度；在計算的步驟中，在通過第1判斷步驟判斷為沒有可靠度時，以及在通過第4判斷步驟判斷為沒有可靠度時，根據(jù)導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)計算行進角，在除此以外時根據(jù)GPS方位數(shù)據(jù)計算行進角。
根據(jù)本發(fā)明，采用測位時刻的可靠度高的GPS方位數(shù)據(jù)或?qū)Ш綔y位數(shù)據(jù)，計算行進角，所以減少了行進角的誤差，由此提高了速度矢量的精度，并且提高了計算的位置精度。


圖1是表示本發(fā)明的實施例涉及的位置計算裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施例涉及的位置計算裝置的動作流程的圖。
圖3是說明GPS數(shù)據(jù)及自律導(dǎo)航數(shù)據(jù)的圖。
圖4是位置計算的說明圖。
圖5是判斷GPS方位與導(dǎo)航方位的可靠度的動作流程的圖。
圖6是表示GPS方位與導(dǎo)航方位的可靠度的判斷結(jié)果及求出的行進角的例子的表。
圖7是表示應(yīng)用了本實施例的位置計算裝置的導(dǎo)航裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。本發(fā)明涉及的位置計算裝置優(yōu)選在車載用導(dǎo)航裝置中使用。
圖1是表示本發(fā)明的實施例涉及的位置計算裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。位置計算裝置1包括GPS接收機10，接收從GPS衛(wèi)星發(fā)送來的GPS信號，輸出與車輛的絕對位置、利用了多普勒頻移的絕對方位以及速度有關(guān)的數(shù)據(jù)；自律導(dǎo)航傳感器20，通過安裝在車輛上的各種傳感器輸出與相對方位、行駛距離有關(guān)的數(shù)據(jù)；位置計算部30，輸入從GPS接收機10及自律導(dǎo)航傳感器20輸出的數(shù)據(jù)，根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)計算移動體的行進角及車輛位置；存儲器40，保存行駛履歷信息等。
GPS接收機10包括GPS接收天線12、接收部14、以及計算部16。計算部16每隔一定的測位時間(例如1秒)，輸出絕對位置PGPS(以下稱作GPS位置)、絕對方位θGPS(以下稱作GPS方位)、GPS速度VGPS，并且輸出表示GPS衛(wèi)星的測位狀態(tài)的測位狀態(tài)信號WGPS。
自律導(dǎo)航傳感器20包括檢測車輛的旋轉(zhuǎn)角度的陀螺儀等角度傳感器22，角度傳感器22輸出相對方位θgyro(以下稱作導(dǎo)航方位)。自律導(dǎo)航傳感器20還包括每當車輛行駛一定距離就發(fā)出脈沖的車速傳感器24，車速傳感器24輸出車速S。
位置計算部30例如由微型計算機構(gòu)成，通過保存在ROM/RAM中的程序來執(zhí)行位置計算。存儲器40依次存儲由位置計算部30計算的履歷信息。
接著，圖2表示本實施例的位置計算裝置30的動作流程。位置計算部30獲取由GPS接收機10測位的GPS數(shù)據(jù)和由自律導(dǎo)航傳感器20測位的自律導(dǎo)航數(shù)據(jù)(步驟S101)。圖3是說明GPS數(shù)據(jù)與自律導(dǎo)航數(shù)據(jù)的圖。如圖3(a)所示，車輛在道路R上移動時，在測位時刻T1、T2、……Tn，輸入GPS數(shù)據(jù)及自律導(dǎo)航數(shù)據(jù)。GPS數(shù)據(jù)如圖3(b)所示，包括GPS位置PGPS、GPS方位θGPS、GPS速度VGPS、測位狀態(tài)信號WGPS。如果是三維測位，GPS位置P1、P2、……Pn包含精度、緯度、高度，如果是二維測位，則包含精度、緯度。GPS方位θ1、θ2、……θn包含自基準方向的角度，例如以圖3(a)的X方向為基準的情況下，包含從X方向按順時針方向的角度。GPS速度V1、V2、……Vn表示GPS衛(wèi)星與車輛的相對速度，測位狀態(tài)W1、W2、……Wn表示GPS是否是三維測位以及非測位。GPS方位及GPS速度通過多普勒頻移求出。
另一方面，從角度傳感器22輸出的導(dǎo)航方位θgyro表示相對的角度，即測位區(qū)間的方位的變化量θn-θn-1。從車速傳感器24輸出的速度S1、S2、……Sn表示測位區(qū)間的車速。GPS數(shù)據(jù)及自律導(dǎo)航數(shù)據(jù)暫時保存在位置計算部30的寄存器中，用于位置計算。
位置計算部30從輸入的GPS數(shù)據(jù)及自律導(dǎo)航數(shù)據(jù)中抽出GPS測位和導(dǎo)航測位，判斷它們的可靠度(步驟S102)。判斷可靠度是否符合預(yù)先決定的條件。詳細情況在后面記述，但GPS方位的可靠度判斷GPS衛(wèi)星的測位狀態(tài)、由GPS衛(wèi)星的測位得到的行駛距離與由自律導(dǎo)航傳感器的測位得到的行駛距離的距離比率、由GPS衛(wèi)星測位的兩點間的角度與GPS方位數(shù)據(jù)的行進角誤差、GPS方位數(shù)據(jù)與導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的類似性、以及以前次的行進角為基準的預(yù)測范圍等。位置計算部30根據(jù)可靠度的判斷結(jié)果，利用GPS測位或?qū)Ш綔y位來決定此次的行進角(步驟S103)。
接著，位置計算部30利用計算出的此次的行進角求出速度矢量(步驟S104)，通過GPS位置與速度矢量的加權(quán)，決定此次的位置(步驟S105)。利用圖4說明此次的位置決定方法。如圖4(a)所示，在測位時刻T1的前次位置為K1時，將由前次的行進角與前次的車速(或者GPS速度)規(guī)定的速度矢量Vc加上前次位置K1，求出此次的測位時刻T2的預(yù)測位置L2。
再者，將預(yù)測范圍Z決定為以前次位置K1為中心的同心圓狀。預(yù)測范圍Z的圓周方向由最大行進角θmax與最小行進角θmin規(guī)定。最大行進角θmax與最小行進角θmin的幅度是以前次的行進角為基準、根據(jù)前次的速度決定的。預(yù)測范圍Z的半徑方向由可移動最小距離Z1與可移動最大距離Z2規(guī)定?？梢苿幼钚【嚯x與可移動最大距離以前次的車速為中心設(shè)定其幅度。最大、最小行進角以及最大、最小可移動距離的幅度參照過去的實測數(shù)據(jù)決定。
如圖4(b)所示，如果測位時刻T2的GPS位置P2存在于預(yù)測范圍Z內(nèi)，則對連結(jié)GPS位置P2與預(yù)測位置L2的直線賦予規(guī)定的加權(quán)，決定此次位置K2。加權(quán)是根據(jù)例如GPS測位的可靠度決定的。另一方面，如圖4(c)所示，當測位時刻T2的GPS位置P2不存在于預(yù)測范圍Z內(nèi)時，進行將GPS位置P2拉到預(yù)測位置L2的處理，將預(yù)測位置L2決定為此次位置K2。并且，在此次位置K2上，加上由此次的行進角和此次的車速規(guī)定的速度矢量Vc，求出測位時刻T3的預(yù)測位置L3。
接著，參照圖5的流程圖，說明圖2所示的可靠度的判斷方法及行進角的決定方法。另外，本實施例的位置計算裝置將GPS測位的位置計算作為通常動作，將它以外作為自律導(dǎo)航測位。但是，這是一個例子，并不一定限定于此。
在最初的步驟S201及S202中，判斷GPS方位θGPS的可靠度。即，位置計算部30輸入測位時刻Tt的從GPS接收機10輸出的測位狀態(tài)信號Wt，根據(jù)該測位狀態(tài)信號Wt判斷GPS衛(wèi)星是否為非測位(步驟S201)。如果是非測位，則采用導(dǎo)航方位θgyro，計算此次的行進角(步驟S210)。接著，在能夠測位GPS衛(wèi)星的情況下，判斷車輛是否是停止中(步驟S202)。在停止的情況下，采用導(dǎo)航方位θgyro決定此次的行進角(步驟S210)。是否是停車狀態(tài)的判斷，是參照車速脈沖的輸出、或者GPS速度進行的。
在步驟S201及S202中，如果判斷為有GPS測位的可靠度，則位置計算部30接著判斷導(dǎo)航方位θgyro的可靠度。即，位置計算部30判斷導(dǎo)航方位θgyro的變化的累積是否是閾值以上(步驟S203)。在累積是閾值以上的情況下，認為導(dǎo)航方位θgyro的可靠度低，采用GPS方位θGPS來決定行進角(步驟S209)。這是因為，如果累積多，則積蓄了誤差。導(dǎo)航方位θgyro的變化的累積是僅在利用導(dǎo)航方位θgyro決定行進角時進行加法，在采用了GPS方位的情況下清空。
在導(dǎo)航方位θgyro的累積小于閾值的情況下，判斷是否滿足以下的測位條件(步驟S204)。在滿足測位條件的情況下，認為GPS方位θGPS有可靠度，在此次的行進角中采用GPS方位θGPS(步驟S209)。
(1)GPS測位狀態(tài)是三維測位。這是至少接收4個以上的GPS衛(wèi)星的狀態(tài)。因為，三維測位的精度比二維測位高。
(2)GPS速度是閾值(例如20Km/h)以上。因為，在低速的情況下，GPS方位的精度惡化。
(3)行駛距離比率在一定的范圍以內(nèi)(例如0.9≤行駛距離比率≤1.1)。
行駛距離比率是從GPS位置得到的行駛距離與從車速脈沖得到的行駛距離之比。該比越接近于1，表示GPS測位數(shù)據(jù)的精度越高。
(4)行進角誤差是閾值以下(例如行進角誤差≤30度)。
行進角誤差是GPS位置的兩點間的角度與GPS方位之差。行進角誤差越接近于0，表示GPS測位數(shù)據(jù)的精度越高。
在滿足以上的測位條件(1)至(4)的全部時，將GPS方位采用于行進角(步驟S209)。
另一方面，在不滿足測位條件(1)至(4)的某一個時，再次判斷GPS方位θGPS的可靠度。這里，判斷GPS方位與導(dǎo)航方位的類似性、和GPS方位是否存在于對前次得到的行進角加上導(dǎo)航方位的變化而得到的預(yù)測范圍內(nèi)。
位置計算部30根據(jù)算式1判斷GPS方位θGPS與導(dǎo)航方位θgyro的類似性(步驟S205)式1Δθ1＝|(θGPS1-θGPS2)-θGyro|≤10度 ……(1)θGPS1此次的GPS行進角，θGPS2前次的GPS行進角
θGyro此次的Gyro方位變化在Δθ1比10度大的情況下，認為兩者的方位沒有類似性，沒有GPS方位的可靠度，采用導(dǎo)航方位θgyro來決定行進角(步驟S210)。
另一方面，在判斷為有類似性的情況下，接著判斷GPS方位θGPS是否存在于預(yù)測范圍內(nèi)。預(yù)測范圍由于依賴于車輛的直線性，所以首先判斷移動是否是直線性。例如，判斷是否滿足導(dǎo)航方位θgyro≤0.15(步驟S206)。在滿足該條件的情況下，判斷為直線性的移動，根據(jù)算式2判斷GPS方位θGPS是否存在于預(yù)測范圍內(nèi)(步驟S207)。
式2Δθ2＝|θGPS1-(θt-1+θGyro)|≤10度 ……(2)θt－1前次的行進角如算式(2)所示，在前次的行進角θt-1上加此次的導(dǎo)航方位θgyro，設(shè)定與GPS方位θGPS的差是否小于10度的預(yù)測范圍。如果此次的GPS方位θGPS存在于預(yù)測范圍內(nèi)，則認為具有可靠度，在此次的行進角中采用GPS方位θGPS(步驟S209)。在不存在于預(yù)測范圍內(nèi)的情況下，利用導(dǎo)航方位θgyro決定此次的行進角(步驟S210)。在判斷為移動不是直線的情況下，也同樣根據(jù)算式(3)與預(yù)測范圍比較。在此情況下，將預(yù)測范圍以前次的行進角為中心設(shè)定為14度，如果存在于預(yù)測范圍內(nèi)，則在行進角中采用GPS方位θGPS，如果不存在于預(yù)測范圍內(nèi)，則在行進角中采用導(dǎo)航方位θgyro。這樣利用預(yù)測范圍來判斷GPS方位的妥當性。另外，也可以是，在導(dǎo)航方位的變化接近于0的情況下，認為是直線行駛而降低閾值或預(yù)測范圍的幅度。
式3Δθ2＝|θGPS1-(θt-1+θGyro)|≤14度 ……(3)θt-1前次的行進角這樣，判斷GPS方位θGPS與導(dǎo)航方位θgyro的可靠度，由此采用可靠度高的方位數(shù)據(jù)決定行進角。將所決定的行進角如圖2所示地在速度矢量中使用，用于位置計算。將此次的行進角及計算出的位置存儲在存儲器40中，在下次的位置計算中使用。
圖6表示輸入了GPS方位θGPS與導(dǎo)航方位θgyro時的可靠度的判和所決定的行進角的例子。在時間0、1采用GPS方位，在時間2采用導(dǎo)航測位(陀螺儀)。這樣，在每個測位時間判斷GPS方位與導(dǎo)航方位的可靠度，根據(jù)可靠度高的方位數(shù)據(jù)計算行進角。
根據(jù)本實施例，在利用GPS方位數(shù)據(jù)及導(dǎo)航測位數(shù)據(jù)(陀螺儀相對方位數(shù)據(jù))并確定速度矢量的行進方向的過濾處理中，可以得到如下的效果。
(1)在停車時，通過利用導(dǎo)航方位θgyro，能夠抑制行進角的精度劣化。
(2)在長時間利用了導(dǎo)航方位θgyro的情況下，通過采用GPS方位θGPS，能夠抑制行進角的誤差累積。
(3)在GPS的接收狀態(tài)良好時，通過在行進角中采用GPS方位θGPS，能夠高精度地計算行進角及位置。
(4)通過根據(jù)GPS方位θGPS與導(dǎo)航方位θgyro的變化動態(tài)的類似性來判斷GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度，能夠高精度地計算行進角。
(5)通過判斷GPS方位θGPS是否在預(yù)測范圍內(nèi)，能夠高精度地計算行進角。
圖7是表示將本實施例涉及的位置計算裝置應(yīng)用在導(dǎo)航裝置中時的框圖。導(dǎo)航裝置100包括接收來自上述的GPS衛(wèi)星的電波的GPS接收機10、自律導(dǎo)航傳感器20、經(jīng)天線114接收車輛外部的當前的道路交通信息的VICS·FM復(fù)合接收機116、操作面板122、包含聲音輸入部124及遙控操作部126的用戶輸入接口120、具有大容量硬盤的存儲裝置130、能夠通過無線或有限進行數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)通信控制部132、從揚聲器142輸出聲音的聲音輸出部140、在顯示器152上顯示圖像的顯示控制部150、存儲各種程序的程序存儲器160、暫時存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器170、以及控制部180?？刂撇?80包含圖1所示的位置計算部30的行進角決定及位置計算功能。
存儲裝置130存儲用于執(zhí)行導(dǎo)航的各種功能的程序及數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫包括地圖數(shù)據(jù)、設(shè)施數(shù)據(jù)，地圖數(shù)據(jù)包括有關(guān)道路的鏈接數(shù)據(jù)以及交叉點數(shù)據(jù)。程序存儲器160裝載存儲在存儲裝置130中的程序，在其中保存將通過GPS測位及導(dǎo)航測位計算的本車位置地圖映射到地圖數(shù)據(jù)上的程序及用于搜索至目的地的最佳路徑的程序等。數(shù)據(jù)存儲器170存儲從存儲裝置130讀出的地圖數(shù)據(jù)及來自GPS接收機10及自律導(dǎo)航傳感器20的測位數(shù)據(jù)等。
由于通過本實施例的位置計算裝置能夠檢測更高精度的本車位置，所以即使在導(dǎo)航裝置100中，也能夠減輕地圖映射的處理負擔(dān)，能夠更高速且正確地進行本車位置的顯示。
以上詳細說明了本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但并不限于有關(guān)本發(fā)明的特定的實施方式，在權(quán)利要求書所述的本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種變形、變更。
工業(yè)實用性本發(fā)明涉及的位置計算裝置能夠在車輛等的移動體用的導(dǎo)航裝置及導(dǎo)航系統(tǒng)中使用。
權(quán)利要求
1.一種位置計算裝置，利用GPS衛(wèi)星的測位結(jié)果及自律導(dǎo)航傳感器的測位結(jié)果計算移動體的位置，其特征在于，具有輸入單元，輸入由GPS衛(wèi)星測位的GPS方位數(shù)據(jù)和由自律導(dǎo)航傳感器測位的導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)；第1判斷單元，判斷上述GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度；第2判斷單元，判斷上述導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的可靠度；行進角計算單元，根據(jù)第1及第2判斷單元的判斷結(jié)果，利用上述GPS測位數(shù)據(jù)或上述導(dǎo)航測位數(shù)據(jù)計算移動體的行進角。
2.如權(quán)利要求1所述的位置計算裝置，其特征在于，上述第1判斷單元在GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度的判斷中，使用GPS衛(wèi)星的測位狀態(tài)、根據(jù)GPS衛(wèi)星的測位結(jié)果得到的行駛距離與根據(jù)自律導(dǎo)航傳感器的測位結(jié)果得到的行駛距離的距離比率、由GPS衛(wèi)星測位的兩點間的角度與GPS方位數(shù)據(jù)之間的行進角誤差、GPS方位數(shù)據(jù)與導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的類似性、以及以上次的行進角為基準的預(yù)測范圍中的至少1個條件。
3.如權(quán)利要求1所述的位置計算裝置，其特征在于，上述第2判斷單元判斷導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的變化的累積是否為閾值以上。
4.如權(quán)利要求1所述的位置計算裝置，其特征在于，在通過第1判斷單元判斷GPS衛(wèi)星處于非測位時、或者判斷為移動體停止時，行進角計算單元利用導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)計算行進角。
5.如權(quán)利要求4所述的位置計算裝置，其特征在于，在由第1判斷單元判斷為GPS衛(wèi)星處于可測位、且移動體處于行駛中的情況下，并且由第2判斷單元判斷為導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的變化的累積為閾值以上時，行進角計算單元利用GPS方位數(shù)據(jù)計算行進角。
6.如權(quán)利要求5所述的位置計算裝置，其特征在于，在由第2判斷單元判斷為導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的變化的累積小于閾值的情況下，并且滿足由第1判斷單元判斷為GPS衛(wèi)星處于三維測位、GPS速度是一定值以上、上述距離比率包含在一定范圍內(nèi)、以及上述行進角誤差是一定值以下的測位條件時，行進角計算單元利用GPS方位數(shù)據(jù)計算行進角。
7.如權(quán)利要求6所述的位置計算裝置，其特征在于，在由第1判斷單元判斷為不滿足上述測位條件中的某一個條件的情況下，而且由第1判斷單元判斷為GPS方位數(shù)據(jù)與導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)相類似、且GPS方位數(shù)據(jù)包含在預(yù)測范圍內(nèi)時，行進角計算單元利用GPS方位數(shù)據(jù)計算行進角。
8.如權(quán)利要求1所述的位置計算裝置，其特征在于，上述輸入單元輸入移動體的關(guān)于同一移動區(qū)間的GPS方位數(shù)據(jù)和導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1所述的位置計算裝置，其特征在于，位置計算裝置還具有位置預(yù)測單元，該位置預(yù)測單元根據(jù)計算出的行進角和從GPS衛(wèi)星或自律導(dǎo)航傳感器得到的速度數(shù)據(jù)計算速度矢量，利用該速度矢量預(yù)測移動體的位置。
10.如權(quán)利要求8所述的位置計算裝置，其特征在于，位置預(yù)測單元以上次計算出的位置為基準、并利用上次計算出的行進角設(shè)定預(yù)測范圍，在該預(yù)測范圍內(nèi)預(yù)測移動體的位置。
全文摘要
一種能夠利用可靠度高的方位數(shù)據(jù)來決定移動體的行進角的位置計算裝置。該位置計算裝置利用GPS衛(wèi)星的測位結(jié)果及自律導(dǎo)航傳感器的測位結(jié)果計算移動體的位置，其具有輸入單元，輸入由GPS衛(wèi)星測位的GPS方位數(shù)據(jù)和由自律導(dǎo)航傳感器測位的導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)；第1判斷單元，判斷上述GPS方位數(shù)據(jù)的可靠度；第2判斷單元，判斷上述導(dǎo)航方位數(shù)據(jù)的可靠度；行進角計算單元，根據(jù)第1及第2判斷單元的判斷結(jié)果，利用上述GPS測位數(shù)據(jù)或上述導(dǎo)航測位數(shù)據(jù)計算移動體的行進角。由此，減輕了行進角的誤差，提高了位置精度。
文檔編號G01C21/00GK101017200SQ20071000677
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者渡邊隆行, 若松浩太郎 申請人:阿爾派株式會社