[发明专利]定位系统、定位方法、以及汽车导航系统

说明书

技术领域

本发明涉及通过从GPS卫星等多个无线台站接收电波来推定移动体的 当前位置的定位系统、定位方法、以及汽车导航系统，特别涉及即使在无 法从足够数量的无线台站接收到电波的情况下也可以高精度地推定出移动 体的当前位置的定位系统、定位方法、以及汽车导航系统。

背景技术

公知有为了将车辆的行驶位置或到达目的地的行驶路径提供给用户而 检测车辆的行驶位置的GPS(Global Positioning System，全球定位系统) 装置。车载GPS装置通过从GPS卫星接收用伪随机码调制过的载波并将 在解调过程中得到的载波的传播时间乘以光速而计算出与GPS卫星之间的 距离。由于在纬度、经度、以及海拔(以下简称为坐标)的三维空间中来 确定车辆在地球上的位置，因此GPS装置从三个GPS卫星接收发送时刻 信息，将以三个GPS卫星与车辆之间的距离为半径的球体的交点作为车辆 的坐标而计算出来。另外，虽然GPS卫星所具有的时钟保证会具有非常高 的精度，但是车载时钟多少有些误差，因此传播时间也会含有误差，从而 无法准确地计算出与GPS卫星之间的距离。因此，GPS装置利用第四个 GPS卫星来校正时间误差以更高精度地对自身车辆的位置进行定位。

但是，在将GPS装置安装在汽车等移动体上的情况下，在建筑物的附 近等处可能会无法从所有的四个GPS卫星接收到乘载发送时刻信息的电 波。在无法从GPS卫星接收到电波的情况下，虽然可以通过车载定位系统 以自动导航或地图匹配来推定当前位置，但如果无法从GPS卫星获得电波 的状态持续了很长时间，则基于自动导航或地图匹配的位置推定会累积误 差，因而非常不利。

因此，提出了即使有一个可以接收到电波的GPS卫星也可以对车辆的 位置进行定位的方法(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，首先 根据从一个GPS卫星接收到的电波计算出包括当前自身车辆的位置的圆。 另外，由于自身车辆通过陀螺传感器等积累行进方向的历史，因此通过计 算出自身车辆的移动方向与圆的交点来高精度地推定当前位置。

专利文献1：日本专利文献特开平8-75479号公报。

发明内容

发明所要解决的问题

在可以接收到电波的GPS卫星为一个的情况下，理论上可以计算出的 位置是离GPS卫星等距离的预定的球面。在该情况下，如果地球的表面位 置已知，则会得到球面与地球表面相交的交线，将其与自身车辆的移动方 向的交点定位为自身车辆的位置。但是，由于地球的表面存在高低差(海 拔)，因此如果海拔是未知的或者海拔不固定，则无法利用通过专利文献 1的方法进行的定位。如果未确定海拔，则经度和纬度也会有偏差，因此 结果会导致难以高精度地进行定位。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种即使可以接收 到电波的GPS卫星的数量不够也可以高精度地对移动体的位置进行定位的 定位系统、汽车导航系统。

用于解决问题的手段

鉴于上述问题，本发明提供一种定位系统，该定位系统具有利用从人 造卫星发送的电波来进行定位的定位部和通过自动导航来进行定位的自动 导航部(例如INS部14)，定位部和自动导航部协作来推定移动体的位 置，该定位系统的特征在于，定位部在捕捉到的人造卫星的数量不足三个 的情况下，从利用电波而定位了的范围中提取出与通过自动导航而定位了 的惯性定位位置之间的距离最小的地点，并将该地点推定为利用电波而定 位了的卫星定位位置。

根据本发明，由于将与惯性定位位置之间的距离最近的位置作为卫星 定位位置而提取出来，因此即使捕捉的GPS卫星的数量不够，也可以高精 度地对自身车辆的位置进行定位。

另外，本发明的一个实施方式的特征在于，在捕捉到的人造卫星的数 量为一个的情况下，范围被规定为离该人造卫星等距离的球面，在捕捉到 的人造卫星的数量为两个的情况下，范围被规定为由离该两个人造卫星等 距离的两个球面所形成的曲线。

根据本发明，可以从球面或曲线上提取出卫星定位位置。

另外，在本发明的一个实施方式中，通过基于自动导航的定位来校正 卫星定位位置并推定出移动体的位置。

根据本发明，即使捕捉的GPS卫星的数量不够，也可以通过基于自动 导航的定位来校正卫星定位位置并推定出移动体的位置。

发明的效果