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JP2008096110A - Positioning device, car navigation device and positioning method - Google Patents

Positioning device, car navigation device and positioning method Download PDF

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JP2008096110A
JP2008096110A JP2006274359A JP2006274359A JP2008096110A JP 2008096110 A JP2008096110 A JP 2008096110A JP 2006274359 A JP2006274359 A JP 2006274359A JP 2006274359 A JP2006274359 A JP 2006274359A JP 2008096110 A JP2008096110 A JP 2008096110A
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JP
Japan
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average value
gps
difference
receiver
difference average
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Pending
Application number
JP2006274359A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Watanabe
隆行 渡辺
Takehiko Sakagami
武彦 阪上
Mitsuaki Watanabe
光章 渡邉
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Alpine Electronics Inc
Original Assignee
Alpine Electronics Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide "a positioning device", "a car navigation device" and "a positioning method", capable of simply detecting the correct position of the receiver. <P>SOLUTION: A control part 102 detects the vehicle position, based on the GPS information corresponding to the signal from the four GPS satellites belonging to the combination for the case of each combination of four transmitting source GPS satellites transmitting the signal received by the GPS receiver 50. Based on the vehicle position detected for each of these combinations, the GPS satellite generating multipaths and the position of the vehicle is detected, based on the GPS, corresponding to the signal from GPS satellites other than the specified GPS satellite. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、GPS衛星からの信号に基づいて測位を行う測位装置、当該測位装置を有するカーナビゲーション装置、及び、GPS衛星からの信号に基づいて測位を行う測位方法に関する。   The present invention relates to a positioning device that performs positioning based on a signal from a GPS satellite, a car navigation device that includes the positioning device, and a positioning method that performs positioning based on a signal from a GPS satellite.

カーナビゲーション装置等においては受信機が内蔵されており、当該受信機がGPS衛星によって送信される信号を受信することによって、当該信号の送受信の時間差等に基づいて、当該受信機の位置、換言すれば、カーナビゲーション装置等が搭載された車両の位置が検出される。   A car navigation device or the like has a built-in receiver, and when the receiver receives a signal transmitted by a GPS satellite, the position of the receiver, in other words, based on a time difference between transmission and reception of the signal. For example, the position of a vehicle equipped with a car navigation device or the like is detected.

しかし、GPS衛星からの信号が受信機に直接到達せず、建物の壁等によって反射して到達するようなマルチパスが発生する場合、信号の伝搬距離が変化するため、そのマルチパスが発生しているGPS衛星からの信号に基づいて車両位置を検出すると、当該車両位置が正しく検出されない場合がある。このため、特許文献1では、マルチパスが発生しているGPS衛星を特定し、そのGPS衛星以外の他のGPS衛星からの信号に基づいて、受信機の位置を検出する技術が提案されている。
特開2005−77318号公報
However, when a multipath occurs in which a signal from a GPS satellite does not reach the receiver directly and is reflected by a building wall or the like, the propagation distance of the signal changes. If the vehicle position is detected based on a signal from a GPS satellite, the vehicle position may not be detected correctly. For this reason, Patent Document 1 proposes a technique for identifying a GPS satellite in which a multipath occurs and detecting the position of the receiver based on a signal from another GPS satellite other than the GPS satellite. .
JP 2005-77318 A

しかしながら、上述した特許文献1に記載された技術では、マルチパスが発生しているGPS衛星を特定し、受信機の正確な位置を検出するためには、マルチパスの有無に応じてGPS衛星に対する受信機位置検出の際の重み付けを設定する等の演算が必要である。このため、簡易に正確な受信機の位置を検出する測位装置が要求されている。   However, with the technique described in Patent Document 1 described above, in order to identify a GPS satellite where a multipath has occurred and detect the exact position of the receiver, An operation such as setting a weight when the receiver position is detected is necessary. For this reason, there is a demand for a positioning device that simply and accurately detects the position of the receiver.

本発明の目的は、上述した課題を解決するものであり、簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能な測位装置、カーナビゲーション装置及び測位方法を提供するものである。   An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide a positioning device, a car navigation device, and a positioning method capable of easily and accurately detecting the position of a receiver.

本発明は、GPS衛星からの信号に基づいて、測位を行う測位装置であって、N個のGPS衛星からの信号を受信する受信機と、前記N個のGPS衛星からM個のGPS衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信機によって受信された、該組み合わせに属するM個のGPS衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第1の位置検出手段と、前記第1の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、前記N個のGPS衛星のうち、前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星を特定する特定手段と、前記受信機によって受信された、前記N個のGPS衛星のうち前記特定手段により特定されたGPS衛星以外のGPS衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第2の位置検出手段とを有することを特徴とする。   The present invention is a positioning device that performs positioning based on signals from GPS satellites, and includes a receiver that receives signals from N GPS satellites, and M GPS satellites from the N GPS satellites. First position detecting means for detecting the position of the receiver on the basis of signals from M GPS satellites belonging to the combination received by the receiver for every combination obtained by selection; Specifying a GPS satellite that should not be used for detecting the position of the receiver among the N GPS satellites based on the position of the receiver detected for each of the combinations by the first position detecting means. And a position of the receiver based on a signal from a GPS satellite other than the GPS satellite specified by the specifying means among the N GPS satellites received by the receiver. And having a second position detecting means for.

この構成によれば、N個のGPS衛星からM個のGPS衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、その組み合わせに属するM個のGPS衛星からの信号に基づいて受信機の位置が検出され、更に検出された受信機の位置のそれぞれに基づいて、N個のGPS衛星のうち、受信機の位置検出に用いるべきでないGPS衛星が特定され、受信機の位置検出の際に除外される。このため、従来のように、GPS衛星に対する受信機位置検出の際の重み付けを設定する等の演算を行わなくても、受信機の位置検出に用いるべきでないGPS衛星を特定して、簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能となる。   According to this configuration, for every combination obtained by selecting M GPS satellites from N GPS satellites, the position of the receiver is detected based on signals from the M GPS satellites belonging to the combination. Further, based on each of the detected receiver positions, GPS satellites that should not be used for receiver position detection among the N GPS satellites are identified and excluded when the receiver position is detected. . For this reason, a GPS satellite that should not be used for detecting the position of the receiver can be specified easily and accurately without performing a calculation such as setting a weight when detecting the position of the receiver with respect to the GPS satellite as in the past. It becomes possible to detect the position of a simple receiver.

また、本発明の測位装置は、前記第1の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置の平均を表す位置平均値を算出する位置平均値算出手段と、前記第1の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置のそれぞれと前記位置平均値算出手段によって算出された位置平均値との差分を算出する差分算出手段と、前記N個のGPS衛星毎に、前記差分算出手段によって算出された該GPS衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均を表す第1の差分平均値を算出する第1の差分平均値算出手段とを有し、前記特定手段が、前記第1の差分平均値算出手段によって算出された第1の差分平均値が所定範囲外である場合に、該第1の差分平均値に対応するGPS衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星として特定するようにしてもよい。   The positioning apparatus of the present invention includes a position average value calculating means for calculating a position average value representing an average of receiver positions detected for each of the combinations by the first position detecting means, and the first position. For each of the N GPS satellites, difference calculating means for calculating a difference between each position of the receiver detected for each combination by the detecting means and the position average value calculated by the position average value calculating means, First difference average value calculating means for calculating a first difference average value representing an average of differences corresponding to a combination to which the GPS satellites calculated by the difference calculating means belong, and the specifying means includes the specifying means, When the first difference average value calculated by the first difference average value calculation means is out of the predetermined range, the GPS satellite corresponding to the first difference average value is used for detecting the position of the receiver. It may be specified as a GPS satellite does not come.

この構成によれば、組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、N個のGPS衛星のうち、マルチパスが発生したGPS衛星を特定することができる。   According to this configuration, a GPS satellite in which a multipath has occurred can be identified among N GPS satellites based on the position of the receiver detected for each combination.

同様の観点から、本発明の測位装置は、前記第1の差分平均値算出手段によって前記N個のGPS衛星毎に算出された第1の差分平均値の平均を表す第2の差分平均値を算出する第2の差分平均値算出手段と、前記第1の差分平均値算出手段によって前記N個のGPS衛星毎に算出された第1の差分平均値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段とを有し、前記特定手段が、前記第1の差分平均値算出手段によって算出された第1の差分平均値が、前記第2の差分平均値算出手段によって算出された第2の差分平均値から前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差を差し引いた値と、前記第2の差分平均値算出手段によって算出された第2の差分平均値に前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差を加えた値との間の範囲外である場合に、該第1の差分平均値に対応するGPS衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星として特定するようにしてもよい。   From the same viewpoint, the positioning device of the present invention uses a second difference average value that represents an average of the first difference average values calculated for each of the N GPS satellites by the first difference average value calculation means. Second difference average value calculating means for calculating, and standard deviation calculating means for calculating a standard deviation of the first difference average value calculated for each of the N GPS satellites by the first difference average value calculating means; The first difference average value calculated by the first difference average value calculation means is calculated from the second difference average value calculated by the second difference average value calculation means. The standard deviation calculated by the standard deviation calculation means is added to the value obtained by subtracting the standard deviation calculated by the standard deviation calculation means and the second difference average value calculated by the second difference average value calculation means. Out of range between In some cases, it may be a GPS satellite corresponding to the difference average value of the first to be identified as GPS satellites should not be used to detect the position of the receiver.

同様の観点から、本発明の測位装置は、前記第1の位置検出手段が、前記N個のGPS衛星から少なくとも4個のGPS衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信機によって受信された、該組み合わせに属する少なくとも4個のGPS衛星から受信された信号に基づいて、前記受信機の位置を検出するようにしてもよい。   From the same point of view, the positioning device of the present invention is configured such that the first position detection unit uses the receiver for every combination obtained by selecting at least four GPS satellites from the N GPS satellites. The position of the receiver may be detected based on the received signals received from at least four GPS satellites belonging to the combination.

本発明のカーナビゲーション装置は、車両に搭載され、上述したいずれかの測位装置を有し、前記第2の位置検出手段により検出された前記受信機の位置を前記車両の位置として用いることを特徴とする。   A car navigation device according to the present invention is mounted on a vehicle, includes any of the positioning devices described above, and uses the position of the receiver detected by the second position detection means as the position of the vehicle. And

本発明は、GPS衛星からの信号に基づいて、測位を行う測位方法であって、受信機によってN個のGPS衛星からの信号を受信する受信ステップと、前記N個のGPS衛星からM個のGPS衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信ステップにおいて受信された、該組み合わせに属するM個のGPS衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第1の位置検出ステップと、前記第1の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、前記N個のGPS衛星のうち、前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星を特定する特定ステップと、前記受信機によって受信された、前記N個のGPS衛星のうち前記特定ステップにより特定されたGPS衛星以外のGPS衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第2の位置検出ステップとを有することを特徴とする。   The present invention is a positioning method for performing positioning based on signals from GPS satellites, wherein a receiving step of receiving signals from N GPS satellites by a receiver, and M M from the N GPS satellites. A first position for detecting the position of the receiver based on signals from the M GPS satellites belonging to the combination received in the reception step for every combination obtained by selecting GPS satellites. Based on the position of the receiver detected for each of the combinations in the detection step and the first position detection step, a GPS satellite that should not be used for detecting the position of the receiver among the N GPS satellites. A specifying step for specifying, and a GPS satellite other than the GPS satellite specified by the specifying step among the N GPS satellites received by the receiver Based on al signal, and having a second position detecting step for detecting a position of the receiver.

また、本発明の測位方法は、前記第1の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置の平均を表す位置平均値を算出する位置平均値算出ステップと、前記第1の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置のそれぞれと前記位置平均値算出ステップにおいて算出された位置平均値との差分を算出する差分算出ステップと、前記N個のGPS衛星毎に、前記差分算出ステップにおいて算出された該GPS衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均を表す第1の差分平均値を算出する第1の差分平均値算出ステップとを有し、前記特定ステップが、前記第1の差分平均値算出手段によって算出された第1の差分平均値が所定範囲外である場合に、該第1の差分平均値に対応するGPS衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星として特定するようにしてもよい。   The positioning method of the present invention includes a position average value calculating step for calculating a position average value representing an average of the positions of the receivers detected for each of the combinations in the first position detecting step, and the first position detecting step. For each of the N GPS satellites, a difference calculating step for calculating a difference between each position of the receiver detected for each combination in the detecting step and a position average value calculated in the position average value calculating step, A first difference average value calculating step of calculating a first difference average value representing an average of differences corresponding to the combination to which the GPS satellites calculated in the difference calculation step belong, and the specifying step includes the step of GPS satellites corresponding to the first difference average value when the first difference average value calculated by the first difference average value calculation means is outside the predetermined range. It may be specified as a GPS satellite should not be used to detect the position of the receiver.

また、本発明の測位方法は、前記第1の差分平均値算出ステップにおいて前記N個のGPS衛星毎に算出された第1の差分平均値の平均を表す第2の差分平均値を算出する第2の差分平均値算出ステップと、前記第1の差分平均値算出ステップにおいて前記N個のGPS衛星毎に算出された第1の差分平均値の標準偏差を算出する標準偏差算出ステップとを有し、前記特定ステップが、前記第1の差分平均値算出ステップにおいて算出された第1の差分平均値が、前記第2の差分平均値算出ステップにおいて算出された第2の差分平均値から前記標準偏差算出ステップにおいて算出された標準偏差を差し引いた値と、前記第2の差分平均値算出ステップにおいて算出された第2の差分平均値に前記標準偏差算出ステップにおいて算出された標準偏差を加えた値との間の範囲外である場合に、該第1の差分平均値に対応するGPS衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星として特定するようにしてもよい。   In the positioning method of the present invention, a second difference average value representing an average of the first difference average values calculated for each of the N GPS satellites in the first difference average value calculating step is calculated. 2 difference average value calculating step, and a standard deviation calculating step for calculating a standard deviation of the first difference average value calculated for each of the N GPS satellites in the first difference average value calculating step. The first difference average value calculated in the first difference average value calculation step is the standard deviation from the second difference average value calculated in the second difference average value calculation step. The standard calculated in the standard deviation calculating step is calculated by subtracting the standard deviation calculated in the calculating step and the second difference average calculated in the second difference average calculating step. When the value is outside the range between the value added with the deviation, the GPS satellite corresponding to the first difference average value may be specified as a GPS satellite that should not be used for detecting the position of the receiver. .

本発明によれば、GPS衛星に対する受信機位置検出の際の重み付けを設定する等の演算を行わなくても、マルチパスが発生しているGPS衛星等、受信機の位置検出に用いるべきでないGPS衛星を特定して、簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能となる。   According to the present invention, a GPS that should not be used for detecting the position of a receiver, such as a GPS satellite in which a multipath is generated, without performing a calculation such as setting a weight when detecting the position of the receiver with respect to a GPS satellite. It becomes possible to identify the satellite and easily detect the exact position of the receiver.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の測位装置が適用されたカーナビゲーション装置の構成を示す図である。図1に示すカーナビゲーション装置100は、車両に搭載され、本体10、ハードディスクドライブ(HDD)20、操作部30、通信部40、GPS受信機50、自立航法センサ60、ディスプレイ70及びスピーカ80により構成される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a car navigation device to which a positioning device of the present invention is applied. A car navigation device 100 shown in FIG. 1 is mounted on a vehicle and includes a main body 10, a hard disk drive (HDD) 20, an operation unit 30, a communication unit 40, a GPS receiver 50, a self-contained navigation sensor 60, a display 70 and a speaker 80. Is done.

HDD20は、ハードディスク22を搭載しており、当該ハードディスク22に記録された地図データを読み出す。地図データには、道路情報が含まれる。この道路情報は、図2に示すように、道路について、当該道路の識別情報である道路IDと、道路の識別情報である道路名称と、同一の道路名称を有する複数の道路情報のそれぞれを識別するためのハウスナンバー(No)と、当該道路が通過する地域の名称と、緯度及び経度によって特定され、当該道路の形状を表すための複数の道路座標が道路の延在方向に沿って順に配列された座標配列とにより構成される。なお、地図データの記録媒体は、ハードディスク22に限られず、DVD、CD−ROM等であってもよく、記録媒体に応じたドライブが用意される。   The HDD 20 is equipped with a hard disk 22 and reads map data recorded on the hard disk 22. The map data includes road information. As shown in FIG. 2, this road information identifies a road ID that is identification information of the road, a road name that is identification information of the road, and a plurality of road information having the same road name, as shown in FIG. The house number (No) to be used, the name of the area through which the road passes, the latitude and longitude, and a plurality of road coordinates for representing the shape of the road are arranged in order along the road extending direction. And a coordinate array formed. The map data recording medium is not limited to the hard disk 22, and may be a DVD, a CD-ROM, or the like, and a drive corresponding to the recording medium is prepared.

操作部30は、図示しない操作ボタンやジョイスティック等を有しており、誘導経路探索時の目的地の設定等の検索情報の設定等において、ユーザによって操作される。通信部40は、例えば、携帯電話機であり、カーナビゲーション装置100に必要な各種情報を取得するために、外部との通信を行う。GPS受信機50は、車両の位置の検出に必要なGPS衛星からの信号を受信し、当該信号に含まれる情報と当該信号の受信時刻とを含んだGPS情報を生成する。自立航法センサ60は、車両の進行方向を検出するためのジャイロ等と、一定の走行距離毎にパルス(車速パルス)を発生する距離センサとにより構成される。   The operation unit 30 has operation buttons, joysticks, and the like (not shown), and is operated by the user in setting search information such as setting a destination when searching for a guidance route. The communication unit 40 is, for example, a mobile phone, and communicates with the outside in order to acquire various information necessary for the car navigation device 100. The GPS receiver 50 receives a signal from a GPS satellite necessary for detecting the position of the vehicle, and generates GPS information including information included in the signal and a reception time of the signal. The self-contained navigation sensor 60 is composed of a gyro for detecting the traveling direction of the vehicle, and a distance sensor that generates a pulse (vehicle speed pulse) at every constant travel distance.

本体10は、制御部102、バッファメモリ104、地図描画部106、操作画面・マーク発生部108、誘導経路記憶部110、誘導経路描画部112、マルチパス衛星記憶部114及び画像合成部118により構成される。   The main body 10 includes a control unit 102, a buffer memory 104, a map drawing unit 106, an operation screen / mark generation unit 108, a guidance route storage unit 110, a guidance route drawing unit 112, a multipath satellite storage unit 114, and an image composition unit 118. Is done.

制御部102は、カーナビゲーション装置100の全体を制御する。具体的には、制御部102は、GPS受信機50からのGPS情報に基づいて、当該GPS受信機50の位置を車両の位置として検出する。車両位置検出の詳細については後述する。また、制御部102は、自立航法センサ60によって検出された車両の進行方向、車速パルスの出力間隔に基づいて、車両の方位及び速度を算出する。また、制御部102は、HDD20に対して、ハードディスク22に記録された地図データの読み出しを指示する。例えば、制御部102は、車両が走行中の場合には、車両位置周辺の所定範囲に対応する地図データの読み出しを指示する。この指示によってHDD104が読み出した地図データは、バッファメモリ104に格納される。地図描画部106は、バッファメモリ104に格納された地図データに基づいて地図画像を生成する。   The control unit 102 controls the entire car navigation device 100. Specifically, the control unit 102 detects the position of the GPS receiver 50 as the position of the vehicle based on GPS information from the GPS receiver 50. Details of the vehicle position detection will be described later. Further, the control unit 102 calculates the direction and speed of the vehicle based on the traveling direction of the vehicle detected by the self-contained navigation sensor 60 and the output interval of the vehicle speed pulse. Further, the control unit 102 instructs the HDD 20 to read the map data recorded on the hard disk 22. For example, when the vehicle is traveling, the control unit 102 instructs reading of map data corresponding to a predetermined range around the vehicle position. The map data read by the HDD 104 according to this instruction is stored in the buffer memory 104. The map drawing unit 106 generates a map image based on the map data stored in the buffer memory 104.

また、制御部102は、ユーザによる操作部30の操作や、カーナビゲーション装置10の動作状態に応じて、操作画面・マーク発生部108に画像生成の指示を出す。操作画面・マーク発生部108は、この指示に応じて、各種メニュー画面や自車位置マーク、カーソルのマークの画像を生成する。   In addition, the control unit 102 issues an image generation instruction to the operation screen / mark generation unit 108 according to the operation of the operation unit 30 by the user or the operation state of the car navigation device 10. In response to this instruction, the operation screen / mark generator 108 generates images of various menu screens, vehicle position marks, and cursor marks.

また、制御部102は、ユーザによる操作部30の誘導経路探索のための操作に応じて、バッファメモリ104に格納された地図データを読み出し、当該地図データに基づいて、所定の経路探索アルゴリズムを用いて目的地までの誘導経路を設定する。設定された誘導経路の情報は、誘導経路記憶部110に記憶される。誘導経路描画部112は、誘導経路記憶部110に記憶された誘導経路情報に基づいて、誘導経路画像を生成する。   Further, the control unit 102 reads out map data stored in the buffer memory 104 in accordance with an operation of the operation unit 30 for a guided route search by the user, and uses a predetermined route search algorithm based on the map data. To set up a guide route to the destination. Information on the set guide route is stored in the guide route storage unit 110. The guide route drawing unit 112 generates a guide route image based on the guide route information stored in the guide route storage unit 110.

また、制御部102は、ユーザによる操作部30の操作や、カーナビゲーション装置10の動作状態に応じて、画像合成部118に、画像合成を指示する。画像合成部118は、この指示に応じて、地図画像描画部106、操作画面・マーク発生部108、誘導経路描画部112、施設リスト描画部116によって生成された各種画像を適宜合成し、得られた画像をディスプレイ70に表示させる。   Further, the control unit 102 instructs the image composition unit 118 to perform image composition in accordance with the operation of the operation unit 30 by the user or the operation state of the car navigation device 10. In response to this instruction, the image synthesis unit 118 appropriately synthesizes various images generated by the map image drawing unit 106, the operation screen / mark generation unit 108, the guidance route drawing unit 112, and the facility list drawing unit 116, and is obtained. The displayed image is displayed on the display 70.

また、制御部102は、ユーザによる操作部30の操作や、カーナビゲーション装置10の動作状態に応じて、音声を生成し、スピーカ80に出力させる。例えば、制御部102は、経路誘導中に誘導経路情報に基づいて、交差点を曲がる指示等の案内音声を生成し、スピーカ80に出力させる。   In addition, the control unit 102 generates sound according to the operation of the operation unit 30 by the user or the operation state of the car navigation device 10 and causes the speaker 80 to output the sound. For example, the control unit 102 generates guidance voice such as an instruction to turn at an intersection based on the guidance route information during route guidance, and causes the speaker 80 to output the guidance voice.

次に、カーナビゲーション装置10における車両位置検出の詳細について説明する。図2は、制御部102の車両位置検出にかかわる部分の機能ブロック図である。図2に示す制御部102は、第1及び第2の位置検出手段に対応する位置検出部152と、位置平均値算出手段に対応する位置平均値算出部154と、差分算出手段に対応する差分算出部156と、第1の差分平均値算出手段に対応する第1差分平均値算出部158と、第2の差分平均値算出手段に対応する第2差分平均値算出部160と、標準偏差算出手段に対応する標準偏差算出部162と、特定手段に対応するマルチパス衛星特定部164とにより構成される。この制御部102は、GPS衛星のうちマルチパスが発生しているGPS衛星を特定し、当該マルチパスが発生しているGPS衛星以外のGPS衛星からの信号に基づいて、車両位置を検出する。   Next, details of vehicle position detection in the car navigation apparatus 10 will be described. FIG. 2 is a functional block diagram of a portion related to vehicle position detection of the control unit 102. 2 includes a position detection unit 152 corresponding to the first and second position detection units, a position average value calculation unit 154 corresponding to the position average value calculation unit, and a difference corresponding to the difference calculation unit. Calculation unit 156, first difference average value calculation unit 158 corresponding to the first difference average value calculation unit, second difference average value calculation unit 160 corresponding to the second difference average value calculation unit, and standard deviation calculation The standard deviation calculating unit 162 corresponding to the means and the multipath satellite specifying unit 164 corresponding to the specifying unit are configured. The control unit 102 identifies a GPS satellite in which a multipath is generated among the GPS satellites, and detects a vehicle position based on a signal from a GPS satellite other than the GPS satellite in which the multipath is generated.

図3は、マルチパスが発生しているGPS衛星の特定の動作を示すフローチャートである。制御部102内の位置検出部152は、GPS受信機50からのGPS情報を入力したか否かを判定する(S101)。図4は、GPS情報の一例を示す図である。図4に示すようにGPS情報は、GPS受信機50が受信した信号の送信元のGPS衛星の識別情報であるGPS番号と、当該送信元のGPS衛星の軌道情報と、当該送信元のGPS衛星による信号の送信時刻と、GPS受信機50が当該送信元のGPS衛星から受信した信号の受信自国とにより構成される。これらのうち、GPS番号、軌道情報及び送信時刻は、GPS衛星からの信号に含まれており、GPS受信機50は、受信した信号からこれらGPS番号、軌道情報及び送信時刻を抽出し、更に受信時刻を付加してGPS情報を生成して位置検出部152へ出力する。   FIG. 3 is a flowchart showing a specific operation of a GPS satellite in which multipath occurs. The position detection unit 152 in the control unit 102 determines whether or not GPS information from the GPS receiver 50 is input (S101). FIG. 4 is a diagram illustrating an example of GPS information. As shown in FIG. 4, the GPS information includes a GPS number that is identification information of a GPS satellite that is a transmission source of a signal received by the GPS receiver 50, orbit information of the GPS satellite that is the transmission source, and a GPS satellite that is the transmission source. And the receiving country of the signal received by the GPS receiver 50 from the source GPS satellite. Among these, the GPS number, orbit information, and transmission time are included in the signal from the GPS satellite, and the GPS receiver 50 extracts the GPS number, orbit information, and transmission time from the received signal, and further receives them. GPS information is generated by adding the time and output to the position detection unit 152.

GPS受信機50からのGPS情報を入力した場合、位置検出部152は、各GPS情報に基づいて、GPS受信機50によって受信された信号の送信元のGPS衛星を特定し、送信元のGPS衛星から4個のGPS衛星を選択して得られる全ての組み合わせを生成する(S102)。   When the GPS information from the GPS receiver 50 is input, the position detection unit 152 specifies the GPS satellite that is the transmission source of the signal received by the GPS receiver 50 based on each GPS information, and the GPS satellite that is the transmission source All combinations obtained by selecting four GPS satellites are generated (S102).

図5は、車両位置とGPS衛星の位置関係の一例を示す図である。図5では、車両位置の可視範囲に、GPS番号3のGPS衛星(GPS衛星#3)、GPS番号7のGPS衛星(GPS衛星#7)、GPS番号15のGPS衛星(GPS衛星#15)、GPS番号24のGPS衛星(GPS衛星#24)及びGPS番号29のGPS衛星(GPS衛星#29)が存在する。この場合、GPS受信機50は、これら5個のGPS衛星からの信号を受信して、当該信号のそれぞれに対応する5個のGPS情報を生成して位置検出部152へ出力する。位置検出部152は、各GPS情報に基づいて、GPS受信機50によって受信された信号の5個の送信元のGPS衛星を特定し、当該5個の送信元のGPS衛星を4つずつ選択した全ての組み合わせを生成する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between a vehicle position and a GPS satellite. In FIG. 5, the GPS satellite with GPS number 3 (GPS satellite # 3), the GPS satellite with GPS number 7 (GPS satellite # 7), the GPS satellite with GPS number 15 (GPS satellite # 15), in the visible range of the vehicle position, There is a GPS satellite with GPS number 24 (GPS satellite # 24) and a GPS satellite with GPS number 29 (GPS satellite # 29). In this case, the GPS receiver 50 receives signals from these five GPS satellites, generates five pieces of GPS information corresponding to each of the signals, and outputs them to the position detector 152. Based on each GPS information, the position detection unit 152 specifies five transmission source GPS satellites of the signal received by the GPS receiver 50, and selects four of the five transmission source GPS satellites. Generate all combinations.

図6は、GPS衛星の組み合わせを示す図である。図6に示すGPS衛星の組み合わせは、車両位置とGPS衛星の位置関係が図5に示すものである場合における例であり、位置検出部152によって、GPS衛星#3、GPS衛星#7、GPS衛星#15、GPS衛星#24及びGPS衛星#29を4個ずつ選択して得られる全ての組み合わせA乃至Eが示されている。   FIG. 6 is a diagram showing a combination of GPS satellites. The combination of the GPS satellites shown in FIG. 6 is an example in the case where the positional relationship between the vehicle position and the GPS satellite is shown in FIG. All combinations A to E obtained by selecting # 15, four GPS satellites # 24 and four GPS satellites # 29 are shown.

次に、位置検出部152は、生成したGPS衛星の全ての組み合わせ毎に、当該組み合わせに属するGPS衛星に対応するGPS情報に基づいて、車両位置を検出する(S103)。具体的には、位置検出部152は、S102において生成した組み合わせ毎に、当該組み合わせに属する4個のGPS衛星のGPS番号を特定し、更にその特定したGPS番号を含む4個のGPS情報をGPS受信機50からのGPS情報の中から抽出する。そして、位置検出部152は、抽出した4個のGPS情報のそれぞれについて、当該GPS情報内の軌道情報と送信情報とに基づいてGPS衛星の位置を検出し、更に、送信時刻と受信時刻との時間差に基づいてGPS衛星から車両位置までの距離を算出する。そして、位置検出部152は、4個のGPS情報のそれぞれについて得た、GPS衛星の位置と、当該GPS衛星から車両位置までの距離とに基づいて、車両位置を算出する。GPS衛星の組み合わせ毎に検出された車両位置は、その組み合わせに属するGPS衛星のGPS番号が対応付けられた上で位置平均値算出部154へ送られる。   Next, the position detection unit 152 detects the vehicle position for every combination of the generated GPS satellites based on the GPS information corresponding to the GPS satellites belonging to the combination (S103). Specifically, for each combination generated in S102, the position detection unit 152 specifies the GPS numbers of the four GPS satellites belonging to the combination, and further sets the four GPS information including the specified GPS number as GPS. Extracted from the GPS information from the receiver 50. Then, the position detector 152 detects the position of the GPS satellite based on the orbit information and the transmission information in the GPS information for each of the extracted four pieces of GPS information, and further, the transmission time and the reception time. The distance from the GPS satellite to the vehicle position is calculated based on the time difference. And the position detection part 152 calculates a vehicle position based on the position of the GPS satellite obtained about each of four GPS information, and the distance from the said GPS satellite to a vehicle position. The vehicle position detected for each combination of GPS satellites is sent to the position average value calculation unit 154 after the GPS numbers of the GPS satellites belonging to the combination are associated.

次に、位置平均値算出部154は、GPS衛星の組み合わせ毎の車両位置の平均値を算出する(S104)。算出された車両位置平均値は、GPS衛星の組み合わせ毎の車両位置と、当該車両位置に対応する組み合わせに属するGPS衛星のGPS番号とともに、差分算出部156へ送られる。差分算出部156は、GPS衛星の組み合わせ毎に、当該組み合わせに対応する車両位置のそれぞれと、車両位置平均値との差分(距離)を算出する(S105)。GPS衛星の組み合わせ毎に算出された差分は、その組み合わせに属するGPS衛星のGPS番号が対応付けられた上で第1差分平均値算出部158へ送られる。   Next, the position average value calculation unit 154 calculates the average value of the vehicle positions for each combination of GPS satellites (S104). The calculated vehicle position average value is sent to the difference calculation unit 156 together with the vehicle position for each combination of GPS satellites and the GPS numbers of the GPS satellites belonging to the combination corresponding to the vehicle position. The difference calculation unit 156 calculates, for each combination of GPS satellites, a difference (distance) between each vehicle position corresponding to the combination and the vehicle position average value (S105). The difference calculated for each combination of GPS satellites is sent to the first difference average value calculation unit 158 after the GPS numbers of the GPS satellites belonging to the combination are associated.

図7は、GPSの組み合わせ毎の車両位置、車両位置平均値、GPSの組み合わせ毎の車両位置と車両位置平均値との差分の一例を示す図である。図7に示す車両位置は、GPS衛星の組み合わせが図6に示す組み合わせA乃至Eである場合における例であり、組み合わせA乃至E毎に、当該組み合わせに属する4個のGPS衛星に対応するGPS情報に基づいて検出された車両位置と、これら組み合わせ毎に検出された車両位置の平均値と、組み合わせ毎に検出された車両位置のそれぞれと車両位置平均値との差分が示されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a vehicle position for each combination of GPS, a vehicle position average value, and a difference between a vehicle position and a vehicle position average value for each GPS combination. The vehicle position shown in FIG. 7 is an example when the combination of GPS satellites is the combination A to E shown in FIG. 6, and for each combination A to E, GPS information corresponding to four GPS satellites belonging to the combination. The vehicle position detected based on the vehicle position, the average value of the vehicle positions detected for each combination, and the difference between the vehicle position detected for each combination and the vehicle position average value are shown.

第1差分平均値算出部158は、GPS衛星毎に、当該GPS衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均値(第1差分平均値)を算出する(S106)。具体的には、第1差分平均値算出部158は、組み合わせに属するGPS衛星のGPS番号に基づいて、GPS受信機50が受信した信号の送信元であるGPS衛星のそれぞれについて、当該GPS衛星が属する組み合わせを特定する。更に、第1差分平均値算出部158は、GPS受信機50が受信した信号の送信元であるGPS衛星のそれぞれについて、当該GPS衛星が属する組み合わせに対応する差分を特定し、その特定した差分の平均値を算出する。算出されたGPS衛星毎の第1差分平均値は、そのGPS衛星のGPS番号が対応付けられた上で第2差分平均値算出部160及び標準偏差算出部162へ送られる。   For each GPS satellite, the first difference average value calculation unit 158 calculates an average value (first difference average value) of differences corresponding to the combination to which the GPS satellite belongs (S106). Specifically, the first difference average value calculation unit 158 determines, for each GPS satellite that is a transmission source of the signal received by the GPS receiver 50, based on the GPS number of the GPS satellite belonging to the combination. Identify the combination to which it belongs. Further, the first difference average value calculation unit 158 specifies, for each GPS satellite that is a transmission source of the signal received by the GPS receiver 50, a difference corresponding to the combination to which the GPS satellite belongs, The average value is calculated. The calculated first difference average value for each GPS satellite is sent to the second difference average value calculation unit 160 and the standard deviation calculation unit 162 after the GPS number of the GPS satellite is associated.

第2差分平均値算出部160は、GPS衛星毎の第1差分平均値の平均値(第2差分平均値)を算出する。算出された第2差分平均値は、マルチパス衛星特定部164へ送られる。また、GPS衛星毎の第1差分平均値は、そのGPS衛星のGPS番号が対応付けられた上でマルチパス衛星特定部164へ送られる。また、算出された第2差分平均値は、GPS衛星毎の第1差分平均値とともに標準偏差算出部162へ送られる。   The second difference average value calculation unit 160 calculates an average value (second difference average value) of the first difference average values for each GPS satellite. The calculated second difference average value is sent to the multipath satellite specifying unit 164. The first difference average value for each GPS satellite is sent to the multipath satellite specifying unit 164 after the GPS number of the GPS satellite is associated. Further, the calculated second difference average value is sent to the standard deviation calculation unit 162 together with the first difference average value for each GPS satellite.

標準偏差算出部162は、第2差分平均値は、GPS衛星毎の第1差分平均値と、第2差分平均値とに基づいて、第1差分平均値の標準偏差を算出する(S108)。算出された標準偏差は、マルチパス衛星特定部164へ送られる。   The standard deviation calculation unit 162 calculates the standard deviation of the first difference average value based on the first difference average value for each GPS satellite and the second difference average value (S108). The calculated standard deviation is sent to the multipath satellite specifying unit 164.

図8は、GPS衛星毎の第1差分平均値、第2差分平均値及び標準偏差の一例を示す図である。図8は、GPS衛星の組み合わせ毎に検出された車両位置のそれぞれと車両位置平均値との差分が図7に示すものである場合における例である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the first difference average value, the second difference average value, and the standard deviation for each GPS satellite. FIG. 8 is an example in the case where the difference between each vehicle position detected for each combination of GPS satellites and the vehicle position average value is as shown in FIG.

マルチパス衛星特定部164は、第2差分平均値から標準偏差を差し引いた値と、第2差分平均値に標準偏差を加えた値との間の範囲を適性範囲として設定する。更に、マルチパス衛星特定部164は、GPS衛星毎の第1差分平均値のうち、適性範囲外であるものを判定し、更に、その判定した第1差分平均値に対応付けられているGPS番号のGPS衛星をマルチパスが発生しているGPS衛星として特定する(S109)。適性範囲外の第1差分平均値に対応付けられているGPS番号、換言すれば、マルチパスが発生しているGPS衛星のGPS番号はマルチパス衛星記憶部114に記憶される。   The multipath satellite specifying unit 164 sets a range between the value obtained by subtracting the standard deviation from the second difference average value and the value obtained by adding the standard deviation to the second difference average value as an appropriate range. Further, the multipath satellite specifying unit 164 determines the first difference average value for each GPS satellite that is out of the appropriate range, and further, the GPS number associated with the determined first difference average value. GPS satellites are identified as GPS satellites having multipaths (S109). The GPS number associated with the first difference average value outside the aptitude range, in other words, the GPS number of the GPS satellite in which the multipath has occurred is stored in the multipath satellite storage unit 114.

図9は、マルチパスが発生しているGPS衛星の判定結果を示す図である。図9は、GPS衛星毎の第1差分平均値、第2差分平均値及び標準偏差が図8に示すものである場合の例である。図9では、GPS番号24のGPS衛星に対応する第1差分平均値が適性範囲外であるため、当該GPS番号24のGPS衛星がマルチパスの発生しているGPS衛星として特定される。   FIG. 9 is a diagram illustrating a determination result of a GPS satellite in which multipath occurs. FIG. 9 shows an example in which the first difference average value, the second difference average value, and the standard deviation for each GPS satellite are those shown in FIG. In FIG. 9, since the first difference average value corresponding to the GPS satellite with the GPS number 24 is outside the appropriate range, the GPS satellite with the GPS number 24 is identified as a GPS satellite in which a multipath has occurred.

図10は、真の車両位置とGPS衛星の組み合わせ毎に検出された車両位置との一例を示す図である。図10は、GPS衛星の組み合わせ毎の車両位置が図7に示すものであり、マルチパスが発生しているGPS衛星の判定結果が図9に示すものである場合の例である。図10では、マルチパスが発生しているGPS番号24のGPS衛星が属する組み合わせA、C、D及びEに対応して検出された車両位置は、真の車両位置から大きく外れたものとなるが、GPS番号24のGPS衛星が属していない組み合わせBに対応して検出された車両位置は、真の車両位置の近傍となる。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a true vehicle position and a vehicle position detected for each combination of GPS satellites. FIG. 10 shows an example in which the vehicle position for each combination of GPS satellites is as shown in FIG. 7 and the determination result of the GPS satellites where multipath is generated is as shown in FIG. In FIG. 10, the vehicle positions detected corresponding to the combinations A, C, D, and E to which the GPS satellite of GPS number 24 in which multipath is generated belong greatly deviate from the true vehicle position. The vehicle position detected corresponding to the combination B to which the GPS satellite of GPS number 24 does not belong is in the vicinity of the true vehicle position.

このようにして、マルチパスが発生しているGPS衛星が特定された後は、当該マルチパスが発生しているGPS衛星を除外し、それ以外のGPS衛星からの信号に基づいて、車両位置が検出される。   After the GPS satellites with multipaths are identified in this way, the GPS satellites with multipaths are excluded, and the vehicle position is determined based on the signals from other GPS satellites. Detected.

図11は、マルチパスが発生しているGPS衛星を除外した位置検出を示すフローチャートである。制御部102内の位置検出部102は、GPS受信機50からのGPS情報を入力したか否かを判定する(S201)。   FIG. 11 is a flowchart showing position detection excluding GPS satellites where multipath occurs. The position detection unit 102 in the control unit 102 determines whether GPS information from the GPS receiver 50 has been input (S201).

GPS情報を入力した場合、位置検出部152は、マルチパス衛星記憶部114に記憶された、マルチパスが発生しているGPS衛星のGPS番号を読み出す。更に、位置検出部152は、入力した各GPS情報のうち、マルチパス衛星記憶部114から読み出したGPS番号と一致するものについて、マルチパスが発生しているGPS衛星に対応するGPS情報であると判断し、位置検出から除外する(S202)。   When the GPS information is input, the position detection unit 152 reads the GPS number of the GPS satellite where the multipath is generated, which is stored in the multipath satellite storage unit 114. Further, the position detection unit 152 has GPS information corresponding to the GPS satellite in which the multipath is generated, for the input GPS information that matches the GPS number read from the multipath satellite storage unit 114. It judges and excludes from position detection (S202).

更に、位置検出部152は、除外しなかった残りのGPS情報について、少なくとも4個を選択し、その選択したGPS情報に基づいて、車両位置を検出する(S203)。具体的には、位置検出部152は、選択したGPS情報のそれぞれについて、当該GPS情報内の軌道情報と送信情報とに基づいてGPS衛星の位置を検出し、更に、送信時刻と受信時刻との時間差に基づいてGPS衛星から車両位置までの距離を算出する。そして、位置検出部152は、選択したGPS情報のそれぞれについて得た、GPS衛星の位置と、当該GPS衛星から車両位置までの距離とに基づいて、車両位置を算出する。   Further, the position detection unit 152 selects at least four pieces of remaining GPS information that has not been excluded, and detects the vehicle position based on the selected GPS information (S203). Specifically, the position detection unit 152 detects the position of the GPS satellite based on the orbit information and the transmission information in the GPS information for each of the selected GPS information, and further, the transmission time and the reception time. The distance from the GPS satellite to the vehicle position is calculated based on the time difference. Then, the position detector 152 calculates the vehicle position based on the position of the GPS satellite and the distance from the GPS satellite to the vehicle position obtained for each of the selected GPS information.

このように、本実施形態のナビゲーション装置100の本体10内の制御部102は、GPS受信機50によって受信される信号の送信元のGPS衛星を4個ずつ組み合わせた場合における全ての組み合わせ毎に、当該組み合わせに属する4個のGPS衛星からの信号に対応するGPS情報に基づいて、車両位置を検出し、これら組み合わせ毎に検出された車両位置に基づいて、当該車両位置の平均値、組み合わせ毎に検出された車両位置と車両位置平均値との差分、GPS衛星毎の当該GPS衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均値である第1差分平均値、各第1差分平均値の平均値である第2差分平均値、各第1差分平均値の標準偏差を算出し、第1差分平均値が適性範囲外である場合には、その第1差分平均値に対応するGPS衛星を、車両位置の検出に用いるべきでないGPS衛星、すなわち、マルチパスが発生しているGPS衛星を特定し、そのGPS衛星以外のGPS衛星からの信号に対応するGPSに基づいて、車両位置を検出する。これにより、GPS衛星に対する車両位置検出の際の重み付けを設定する等の演算を行わなくても、マルチパスが発生しているGPS衛星を特定して、簡易に正確な車両位置を検出することが可能となる。   As described above, the control unit 102 in the main body 10 of the navigation device 100 according to the present embodiment, for every combination in the case where four GPS satellites of the transmission source of the signal received by the GPS receiver 50 are combined, Based on GPS information corresponding to signals from four GPS satellites belonging to the combination, the vehicle position is detected, and based on the vehicle position detected for each combination, the average value of the vehicle position, for each combination The difference between the detected vehicle position and the vehicle position average value, the first difference average value that is the average value of the difference corresponding to the combination to which the GPS satellite belongs for each GPS satellite, and the average value of each first difference average value The second difference average value, the standard deviation of each first difference average value is calculated, and if the first difference average value is outside the appropriate range, the GP corresponding to the first difference average value A GPS satellite that should not be used for vehicle position detection, that is, a GPS satellite in which multipath is generated, is identified, and the vehicle position is determined based on GPS corresponding to signals from GPS satellites other than the GPS satellite. To detect. As a result, it is possible to easily detect an accurate vehicle position by specifying a GPS satellite in which a multipath is generated without performing a calculation such as setting a weight when detecting the vehicle position with respect to the GPS satellite. It becomes possible.

なお、上述した実施形態では、4個のGPS衛星の組み合わせ毎に車両位置を検出したが、5個以上のGPS衛星の組み合わせを得て、その組み合わせ毎に車両位置を検出してもよい。   In the above-described embodiment, the vehicle position is detected for each combination of four GPS satellites, but a combination of five or more GPS satellites may be obtained and the vehicle position may be detected for each combination.

以上、説明したように、本発明に係る測位装置、カーナビゲーション装置及び測位方法は、簡易に正確な受信機の位置を検出することが可能であり、測位装置等として有用である。   As described above, the positioning device, the car navigation device, and the positioning method according to the present invention can easily detect the accurate position of the receiver and are useful as a positioning device or the like.

カーナビゲーション装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a car navigation apparatus. 制御部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a control part. マルチパスが発生しているGPS衛星の特定の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows specific operation | movement of the GPS satellite in which the multipath has generate | occur | produced. GPS情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of GPS information. 車両位置とGPS衛星の位置関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the positional relationship of a vehicle position and a GPS satellite. GPS衛星の組み合わせを示す図である。It is a figure which shows the combination of a GPS satellite. GPSの組み合わせ毎の車両位置、車両位置平均値、GPSの組み合わせ毎の車両位置と車両位置平均値との差分の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the difference of the vehicle position for every combination of GPS, a vehicle position average value, and the vehicle position for every combination of GPS, and a vehicle position average value. GPS衛星毎の第1差分平均値、第2差分平均値及び標準偏差の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 1st difference average value for every GPS satellite, a 2nd difference average value, and a standard deviation. マルチパスが発生しているGPS衛星の判定結果を示す図である。It is a figure which shows the determination result of the GPS satellite in which the multipath has generate | occur | produced. 真の車両位置とGPS衛星の組み合わせ毎に検出された車両位置との一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a true vehicle position and a vehicle position detected for every combination of GPS satellites. マルチパスが発生しているGPS衛星を除外した位置検出を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the position detection which excluded the GPS satellite which has generate | occur | produced the multipath.

符号の説明Explanation of symbols

10 本体
20 ハードディスクドライブ(HDD)
22 ハードディスク
30 操作部
40 通信部
50 GPS受信機
60 自立航法センサ
70 ディスプレイ
80 スピーカ
100 カーナビゲーション装置
102 制御部
104 バッファメモリ
106 地図描画部
108 操作画面・マーク発生部
110 誘導経路記憶部
112 誘導経路描画部
114 マルチパス衛星記憶部
118 画像合成部
10 Main body 20 Hard disk drive (HDD)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Hard disk 30 Operation part 40 Communication part 50 GPS receiver 60 Autonomous navigation sensor 70 Display 80 Speaker 100 Car navigation apparatus 102 Control part 104 Buffer memory 106 Map drawing part 108 Operation screen and mark generation part 110 Guidance path memory | storage part 112 Guidance path drawing 114 Multipath satellite storage 118 Image composition

Claims (8)

GPS衛星からの信号に基づいて、測位を行う測位装置であって、
N個のGPS衛星からの信号を受信する受信機と、
前記N個のGPS衛星からM個のGPS衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信機によって受信された、該組み合わせに属するM個のGPS衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第1の位置検出手段と、
前記第1の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、前記N個のGPS衛星のうち、前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星を特定する特定手段と、
前記受信機によって受信された、前記N個のGPS衛星のうち前記特定手段により特定されたGPS衛星以外のGPS衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第2の位置検出手段とを有することを特徴とする測位装置。
A positioning device that performs positioning based on a signal from a GPS satellite,
A receiver for receiving signals from N GPS satellites;
For each combination obtained by selecting M GPS satellites from the N GPS satellites, the reception is performed based on signals received by the receiver from the M GPS satellites belonging to the combination. First position detecting means for detecting the position of the machine;
Identification means for identifying a GPS satellite that should not be used for detecting the position of the receiver among the N GPS satellites based on the position of the receiver detected for each combination by the first position detection means. When,
Second position detecting means for detecting the position of the receiver based on a signal from a GPS satellite other than the GPS satellite specified by the specifying means among the N GPS satellites received by the receiver. And a positioning device.
前記第1の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置の平均を表す位置平均値を算出する位置平均値算出手段と、
前記第1の位置検出手段によって前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置のそれぞれと前記位置平均値算出手段によって算出された位置平均値との差分を算出する差分算出手段と、
前記N個のGPS衛星毎に、前記差分算出手段によって算出された該GPS衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均を表す第1の差分平均値を算出する第1の差分平均値算出手段とを有し、
前記特定手段は、前記第1の差分平均値算出手段によって算出された第1の差分平均値が所定範囲外である場合に、該第1の差分平均値に対応するGPS衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星として特定することを特徴とする請求項1に記載の測位装置。
Position average value calculating means for calculating a position average value representing an average of the positions of the receivers detected for each of the combinations by the first position detecting means;
Difference calculating means for calculating a difference between each position of the receiver detected for each of the combinations by the first position detecting means and the position average value calculated by the position average value calculating means;
For each of the N GPS satellites, a first difference average value calculating unit that calculates a first difference average value that represents an average of differences corresponding to the combination to which the GPS satellite belongs calculated by the difference calculating unit; Have
The specifying means, when the first difference average value calculated by the first difference average value calculation means is outside a predetermined range, determines the GPS satellite corresponding to the first difference average value of the receiver. The positioning device according to claim 1, wherein the positioning device is specified as a GPS satellite that should not be used for position detection.
前記第1の差分平均値算出手段によって前記N個のGPS衛星毎に算出された第1の差分平均値の平均を表す第2の差分平均値を算出する第2の差分平均値算出手段と、
前記第1の差分平均値算出手段によって前記N個のGPS衛星毎に算出された第1の差分平均値の標準偏差を算出する標準偏差算出手段とを有し、
前記特定手段は、前記第1の差分平均値算出手段によって算出された第1の差分平均値が、前記第2の差分平均値算出手段によって算出された第2の差分平均値から前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差を差し引いた値と、前記第2の差分平均値算出手段によって算出された第2の差分平均値に前記標準偏差算出手段によって算出された標準偏差を加えた値との間の範囲外である場合に、該第1の差分平均値に対応するGPS衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星として特定することを特徴とする請求項3に記載の測位装置。
A second difference average value calculating means for calculating a second difference average value representing an average of the first difference average values calculated for each of the N GPS satellites by the first difference average value calculating means;
Standard deviation calculation means for calculating a standard deviation of the first difference average value calculated for each of the N GPS satellites by the first difference average value calculation means;
The specifying means calculates the standard deviation of the first difference average value calculated by the first difference average value calculation means from the second difference average value calculated by the second difference average value calculation means. A value obtained by subtracting the standard deviation calculated by the means, and a value obtained by adding the standard deviation calculated by the standard deviation calculating means to the second difference average value calculated by the second difference average value calculating means. 4. The positioning according to claim 3, wherein a GPS satellite that corresponds to the first difference average value is specified as a GPS satellite that should not be used for detecting the position of the receiver when it is out of a range between apparatus.
前記第1の位置検出手段は、前記N個のGPS衛星から少なくとも4個のGPS衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信機によって受信された、該組み合わせに属する少なくとも4個のGPS衛星から受信された信号に基づいて、前記受信機の位置を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の測位装置。   The first position detecting means receives at least four of the combinations received by the receiver for every combination obtained by selecting at least four GPS satellites from the N GPS satellites. 4. The positioning device according to claim 1, wherein the position of the receiver is detected based on a signal received from a GPS satellite. 車両に搭載され、請求項1乃至4のいずれかに記載の測位装置を有し、前記第2の位置検出手段により検出された前記受信機の位置を前記車両の位置として用いることを特徴とするカーナビゲーション装置。   It is mounted on a vehicle, has the positioning device according to any one of claims 1 to 4, and uses the position of the receiver detected by the second position detection means as the position of the vehicle. Car navigation device. GPS衛星からの信号に基づいて、測位を行う測位方法であって、
受信機によってN個のGPS衛星からの信号を受信する受信ステップと、
前記N個のGPS衛星からM個のGPS衛星を選択して得られる全ての組み合わせ毎に、前記受信ステップにおいて受信された、該組み合わせに属するM個のGPS衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第1の位置検出ステップと、
前記第1の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置に基づいて、前記N個のGPS衛星のうち、前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星を特定する特定ステップと、
前記受信機によって受信された、前記N個のGPS衛星のうち前記特定ステップにより特定されたGPS衛星以外のGPS衛星からの信号に基づいて、前記受信機の位置を検出する第2の位置検出ステップとを有することを特徴とする測位方法。
A positioning method for performing positioning based on a signal from a GPS satellite,
Receiving a signal from N GPS satellites by a receiver;
For each combination obtained by selecting M GPS satellites from the N GPS satellites, the reception is performed based on signals from the M GPS satellites belonging to the combination received in the reception step. A first position detecting step for detecting the position of the machine;
A specifying step of specifying a GPS satellite that should not be used for detecting the position of the receiver among the N GPS satellites based on the position of the receiver detected for each of the combinations in the first position detecting step. When,
A second position detecting step of detecting the position of the receiver based on a signal from a GPS satellite other than the GPS satellite specified by the specifying step among the N GPS satellites received by the receiver; A positioning method characterized by comprising:
前記第1の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置の平均を表す位置平均値を算出する位置平均値算出ステップと、
前記第1の位置検出ステップにおいて前記組み合わせ毎に検出された受信機の位置のそれぞれと前記位置平均値算出ステップにおいて算出された位置平均値との差分を算出する差分算出ステップと、
前記N個のGPS衛星毎に、前記差分算出ステップにおいて算出された該GPS衛星が属する組み合わせに対応する差分の平均を表す第1の差分平均値を算出する第1の差分平均値算出ステップとを有し、
前記特定ステップは、前記第1の差分平均値算出手段によって算出された第1の差分平均値が所定範囲外である場合に、該第1の差分平均値に対応するGPS衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星として特定することを特徴とする請求項6に記載の測位方法。
A position average value calculating step for calculating a position average value representing an average of the positions of the receivers detected for each of the combinations in the first position detecting step;
A difference calculating step for calculating a difference between each of the positions of the receivers detected for each of the combinations in the first position detecting step and the position average value calculated in the position average value calculating step;
For each of the N GPS satellites, a first difference average value calculating step for calculating a first difference average value representing an average of differences corresponding to the combination to which the GPS satellites calculated in the difference calculating step belongs; Have
In the specifying step, when the first difference average value calculated by the first difference average value calculation means is out of a predetermined range, the GPS satellite corresponding to the first difference average value is determined by the receiver. The positioning method according to claim 6, wherein the positioning method is specified as a GPS satellite that should not be used for position detection.
前記第1の差分平均値算出ステップにおいて前記N個のGPS衛星毎に算出された第1の差分平均値の平均を表す第2の差分平均値を算出する第2の差分平均値算出ステップと、
前記第1の差分平均値算出ステップにおいて前記N個のGPS衛星毎に算出された第1の差分平均値の標準偏差を算出する標準偏差算出ステップとを有し、
前記特定ステップは、前記第1の差分平均値算出ステップにおいて算出された第1の差分平均値が、前記第2の差分平均値算出ステップにおいて算出された第2の差分平均値から前記標準偏差算出ステップにおいて算出された標準偏差を差し引いた値と、前記第2の差分平均値算出ステップにおいて算出された第2の差分平均値に前記標準偏差算出ステップにおいて算出された標準偏差を加えた値との間の範囲外である場合に、該第1の差分平均値に対応するGPS衛星を前記受信機の位置の検出に用いるべきでないGPS衛星として特定することを特徴とする請求項7に記載の測位方法。
A second difference average value calculating step for calculating a second difference average value representing an average of the first difference average values calculated for each of the N GPS satellites in the first difference average value calculating step;
A standard deviation calculating step of calculating a standard deviation of the first difference average value calculated for each of the N GPS satellites in the first difference average value calculating step;
In the specifying step, the first difference average value calculated in the first difference average value calculation step is calculated from the second difference average value calculated in the second difference average value calculation step. A value obtained by subtracting the standard deviation calculated in the step, and a value obtained by adding the standard deviation calculated in the standard deviation calculating step to the second difference average value calculated in the second differential average value calculating step. The positioning according to claim 7, wherein a GPS satellite corresponding to the first difference average value is identified as a GPS satellite that should not be used for detecting the position of the receiver when the average value is out of the range. Method.
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