[发明专利]定位装置及导航系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测移动物体位置的定位装置及导航系统，尤其涉及一种通过在无线电导航获得的定位位置上累积自主传感器测得的信息，同时对地图数据进行规范从而估计位置的定位装置及导航系统。

背景技术

在导航系统中，依据从GPS(Global Positioning System)卫星发出的无线电波检测出车辆的位置，用车速传感器及陀螺传感器等累积行驶距离及行驶方向，高精度地估计车辆的当前位置。

但是，在无法收到GPS卫星发出的无线电波的状态下，包含在自主导航定位之中的误差将随时间的推移而被放大，因而位置的精度会逐渐下降。因此，提出了各种方法来对通过自主导航检测出的车辆位置进行补正。

例如，有利用导航系统的地图数据，对通过自主导航所定位的位置进行补正的地图匹配方法。由于地图数据是将节点(例如，交叉路口)间用连接线(例如，道路)进行结合而成，因此通过将自主导航所检测的位置与地图数据相对应，从而对车辆的位置进行补正以使车辆能够在道路上行驶。

但是，地图数据的精度并不太高，通过地图匹配进行的补正通常不能获得足够的精度。因此，现公开的技术有，例如从地图数据中选择与通过自主导航所定位的位置、方向最为符合的位置及方位的道路，并根据该道路而对位置、方向进行补正的方法。(例如，参照专利文献1)

专利文献1：特开2002-213979号公报

发明内容

但是，如上文所述，一般市售的导航系统的地图数据精度不是很高，此外，由于将道路网用连接交叉路口(节点)的直线状的连接线来表现，因此有时会与实际道路的形状不一致。

图1(a)表示了地图数据的连接线信息与实际道路形状偏离的一个示例。如图1(a)中所示，实际的道路有缓慢的弯曲，但是在地图数据中，将其用两条连接线来表现，因此出现了实际道路与连接线信息不相符的位置。例如，对于“车辆的实际位置”，当车辆正在行驶，并且能够捕捉到GPS卫星信号的状态下，可将“车辆的实际位置”作为车辆的位置进行识别；但是在不能捕捉到GPS卫星信号的状态下用直线状的连接线进行了地图匹配时，车辆的实际位置与定位的位置之间就会有误差L。

图1(b)表示了通过测量对误差L的程度进行了调查的地图数据精度的一个示例。在图1(b)中，横轴表示测量点(定位的识别序号)，纵轴表示实际的道路形状与地图数据间的比较差值。如图1(b)所示，地图数据在交叉路口(节点)附近与实际道路间的误差较小，根据地点不同，有时与实际道路有6m左右的差距。因此，在不能捕捉到GPS卫星信号的状态下，对地图数据进行地图匹配从而对位置进行补正时，存在高精度定位比较困难的问题。

另一方面，为了获得高精度的地图数据，需要道路的正确测量及连接线的高精细化，因而很难对所有道路实现上述要求。

因此，本发明是鉴于上述问题点而进行的。鉴于上述课题，其目的在于，提供一种即使在GPS卫星信号捕捉困难的状态下，也能够使用现有的地图数据实现高精度定位的定位装置、导航系统。

根据本发明的一种观点，能够提供一种定位装置，其通过无线电导航定位单元检测移动物体的位置，其特征在于，具有：第1自主传感器，用于检测所述移动物体的动作信息；位置检测单元，用于将第1自主传感器检测的检测信息累积至所述无线电导航定位单元检测的定位结果，检测所述移动物体的估计位置；地图数据定位单元，用于根据所述位置检测单元检测的所述估计位置并参考地图数据存储单元，检测从对应于所述估计位置的连接线开始的预定距离的地图数据估计位置；最优位置估计单元，用于将所述估计位置及所述地图数据估计位置应用于卡尔曼滤波器，估计所述移动物体的所述位置。

根据本发明的其他观点，能够提供一种使用了下述定位装置的导航系统。一种定位装置，其通过无线电导航定位单元检测移动物体的位置，其特征在于，具有：第1自主传感器，用于检测所述移动物体的动作信息；位置检测单元，用于将第1自主传感器检测的检测信息累积至所述无线电导航定位单元检测的定位结果，检测所述移动物体的估计位置；地图数据定位单元，用于根据所述位置检测单元检测的所述估计位置并参考地图数据存储单元，检测从对应于所述估计位置的连接线开始的预定距离的地图数据估计位置；最优位置估计单元，用于将所述估计位置及所述地图数据估计位置应用于卡尔曼滤波器，估计所述移动物体的所述位置。

通过本发明，能够提供一种即使在GPS卫星信号捕捉困难的状态下，也能够使用现有的地图数据实现高精度定位的定位装置及导航系统。

附图说明