JP2001509883A - Ｇｐｓデータを使用したナビゲーションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子地図とＧＰＳレシーバを使用するオブジェクトの追跡システム（例えば街路上を移動する自動車を追跡する）。ＧＰＳレシーバは複数の衛星からデータを受け取り（２００）、ＧＰＳ導出位置と速度を決定する。オブジェクトの前の位置、ＧＰＳ導出位置、速度、ＤＯＰ、データが得られた衛星の連続性、に基づいてシステムはＧＰＳデータが信頼できるか否か決定する（２０２）。ＧＰＳデータが信頼できる場合、オブジェクトの前の位置はＧＰＳ導出位置に更新される（２０４）。更新された位置は次いで地図の道路に一致される（２０６）。

Description

【発明の詳細な説明】 ＧＰＳデータを使用したナビゲーションシステム 発明の背景 発明の分野 本発明は、ＧＰＳデータを使用して、例えば街路を移動する車両等の対象物を 追跡するためのシステムに関する。 関連技術の記載 種々の自動車用のナビゲーションシステムが既に開発されており、街路を移動 する車両の実際の位置に関する情報を提供するために使用されている。車両ナビ ゲーションシステムの共通の目的は、車両が街路を走行している間常に車両の実 際の位置についての知識を自動的にいつでも維持すること（つまり、車両を追跡 する）である。あるナビゲーションシステムは車両内で利用可能で、車両オペレ ーターに車両の位置についての知識を供給し及び／又は中央のモニタリング・ス テーションが１台以上の車両の位置をモニターすることを可能にする。 例えば、そのような車両ナビゲーションシステムへの一般的な１つのアプロー チとして「推測航法」（ｄｅａｄ ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ）が知られており、ここ では測定された距離および移動方向（ｈｅａｄｉｎｇ）から「推測位置」（ｄｅ ａｄ ｒｅｃｋｏｎｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を求めることにより、車両は追跡 される。推測航法原理に基づいたシステムは、例えば、車両に備えられた距離及 び方向センサを用いて走行距離と移動方向を検出する。距離と方向のデータは、 車両の推測位置を計算するために既知の方程式を使用して、例えばコンピュータ ーによって処理される。車両が街路に沿って移動するとともに、古い推測位置は 、センサによって提供された距離と移動方向のデータに応じて、新しい即ち現在 の推測位置へ更新される。 推測航法を使用する従来のシステムに関する１つの問題は推測位置が進行する とともに生じるエラーの蓄積である。このエラーは部分的には距離と方向センサ の可能な精度に対する本来的な限界の結果生じるもので、これにより正確に車両 の走行距離も移動方向も表さないデータを出力することになる。このエラーに対 する補償がなされない限り、推測位置は次第に曖昧即ち不正確になっていく。従 来推測位置に補足情報を供給することにより、このエラーの蓄積問題を解決する 試みがなされ、推測航法車両ナビゲーションシステムが開発されてきた。 推測航法システムにおけるエラーを制限するために使用される付加的な情報の １つの例が電子地図である。電子地図は、物理的、社会あるいは経済システムの 量を示す地理学的な参照電子データから成っている。電子地図に含まれた情報の 範囲は無制限である。例えば、電子地図は、経度、緯度、高度、要素の間の距離 、ドライブ時間、区画番号、税情報、旅行情報などを表すデータを含むことが可 能である。さらに、コンピューター上にファイルとして地図を格納することによ り、無制限のソフトウェア・アプリケーションがそのデータを操作することを可 能にする。 電子地図を使用するシステムの１つの例は、米国特許４，７９６，１９１号「 車両ナビゲーション・システムおよび方法」に示されている。このシステムでは 、推測航法コンポーネントが生のセンサ・データを受理し、前の位置から新しい 車両位置を生じさせるために履歴情報とこのデータを組み合わせる。これは得ら れたセンサ・データから走行距離および移動方向を計算する基本的な方法である 。利用可能なナビゲーションセンサとして、差動オドメータ（ｄｉｆｆｅｒｅｎ ｔｉａｌ ｏｄｏｍｅｔｅｒｓ）、車両オドメータ（ｖｅｈｉｃｌｅ ｏｄｏｍ ｅｔｅｒｓ）、コンパス、ジャイロスコープ、傾斜計、デフォガシャント（ｄｅ ｆｏｇｇｅｒ ｓｈｕｎｔｓ）及びＧＰＳレシーバ等がある。 車両オドメータは、走行距離を表す数値を提供する。該計数は累積的で指標的 で有り得、増加は１つの方角への移動を表わし、減少は別の方角への移動を表わ す。該計数は車輪の回転のある分数に比例する。 差動オドメータは車両オドメータに似ている。それは、車輪回転の分数を表わ す計数として走行距離を与える。それは左の車輪用と右の車輪用の一対のセンサ である。両方のセンサは前輪あるいは後輪に装着することができる。左と右の計 数は走行距離だけではなく相対的な方向も提供する。車両の物理的な大きさと結 合した左右の車輪の計数値の差は、車両が方向転換した総量を与える。移動方向 を測定するために使用された時、このセンサは低周波ドリフトを受ける。そのた め実際に車両が直進している時に、車両が若干方向を変えているように表れる可 能性がある。 ジャイロスコープは相対的な移動方向の別のソースである。ジャイロスコープ は差動車輪センサに似た特性を持っている。これらのセンサは単位時間当たりの 回転率を測定するから、移動方向変更を得るためには信号の時間的な総和をとる 必要がある。 磁気コンパスは絶対的な移動方向情報を提供する。コンパスに関する主要な問 題は、高周波ノイズに影響されやすいことである。さらに、自然物や人造物によ る磁気環境における変化に関する問題を有している。橋、陸橋、トンネルおよび 大きな鋼構造建物は、コンパスに対する厳しい干渉を引き起こす可能性がある。 これらは車両を再磁化する可能性さえある。フラックスゲート・コンパスは、水 平面における地球の磁界の成分を測定する。そして、ある中心点に関するｘとｙ のオフセットを生ずる。このオフセットは物理的な移動方向に形を変える。磁気 環境の変化の結果、この中心とオフセット変化の時間変化を注意深く追跡する必 要がある。また車両の再磁化により、コンパスの再校正が必要となる場合もある 。一方のタイプのセンサを単独で使用することにより得られるものより優れた移 動方向を得るために、コンパスから得られた絶対的移動方向を、差動車輪センサ 或いはジャイロスコープからの相対的な移動方向と結合することが可能である。 これは、これらセンサが相補的エラー特性を持ち、コンパスはドリフトせず又相 対方向センサは高周波ノイズに比較的影響されないため、可能である。 山間部などにおける車両の傾斜はコンパスから計算された移動方向のエラーを 招く。傾斜計はこの傾斜を測定し、コンパスの方向を修正することを可能にする 。該センサは、車両のピッチとロールの角度に比例したピッチとロールの信号を 出力する。 デフォッガ分路（ｄｅｆｏｇｇｅｒ ｓｈｕｎｔ）は、車両に生成した磁界に よって引き起こされたコンパスのエラーへの修正を供給する。このセンサの名前 は、車両に生成された磁界の最も一般的な例、リアウインドウのデフォッガ回路 に由来する。デフォッガ分路は、磁界のオペレーションおよび強さを検知する。 デフォッガの校正はコンパス修正のためのこの入力と関係させるベクトルとスケ ールを決定する。 推測航法では追跡車両の位置を決定するために上述のセンサを組み合わせて使 用する。推測航法は、時間及び／又は距離に伴って増加するエラーを含んでいる 。特定の道路ネットワーク上のどこにいるか知るために、かつ推測航法エラーを 制限しておくために、少なくとも１つの先行技術システムはマップマッチング（ ｍａｐ ｍａｔｃｈｉｎｇ）を使用している。 マップマッチングは電子地図データ・ベース（それは街路情報を含んでいる） と推測航法の出力を使用し、可能な場合には道路ネットワーク上の新しい位置を 導入する。この方法において地図上の車両位置を更新することは高精度のナビゲ ーションをもたらし、センサ校正の維持に役立つように推測航法にフィードバッ クを行う。 上記システムは正確なナビゲーション・ツールを提供するが、そのようなシス テムは高価になる可能性がある。上述のように、該システムは多くのセンサの組 み合わせと特別な電子技術を必要とする。従来のセンサやセンサの組み合わせは 高い信頼性で推測位置を引き出すための十分なデータを供給することができなか った。より多くのセンサを使用することにより、システム精度は増加するが、シ ステムはより精巧になり、システムのコストは増加する。従来技術のナビゲーシ ョン・システムは多くのセンサを使用するため、これらのシステムは非常に高価 である。上記システムの別の問題は、自動車上にセンサをインストールし、維持 し校正することが困難であることである。 加えて、マップマッチングにより車両の位置を間違った道路に再配置すると、 上記システムのパフオーマンスは下がることになる。これは、極端に変則的な磁 界、車輪滑り或いは地図エラーのために生じ得る。他の欠点は、計算された車両 位置と最も近い適切な道の間の差が大きすぎる場合に、発生する。つまり、予め 予測した許容エラーを越えることになる。これらの状況で、推測航法システムは その位置を更新しない。一度正しくない更新が行われるか或いはエラーが大きく なりすぎれば、正確なナビゲーションは手動操作の介在なしには自動的に回復し 得なくなる場合がある。いくつかの従来技術のナビゲーション・システムの他の 欠点は、システムのオペレーションがオペレータによって視覚的にモニタされ、 手動で校正されること、そして校正後に正確な初期の位置情報を手動で入力する ことを必要とする事である。 他のナビゲーションシステムではＧＰＳデータを使用して車両を追跡する。Ｇ ＰＳデータに基づいて、該システムは、車両の２次元或いは３次元の位置を決定 する。その後この位置は地図上に重ねられる。車両位置の表示を街路へ整合させ るために使用されるマップマッチングプロセスはなく、またＧＰＳデータはジャ ンプしがちであり、信頼性が低い。 別の従来技術のシステムは、ＧＰＳセンサと結合して上述した（米国特許４， ７９０，１９１号に関して）推測航法とマップマッチングプロセスを使用する。 すなわち、上述の相対的ナビゲーションセンサ（車両オドメータ、差動オドメー タ……)が、許容可能なエラー内のデータを提供している場合、該システムは車 両位置を更新するためにはＧＰＳデータを使用しない。該システムは相対的なセ ンサからのデータが許容可能なエラー内にあるか否かテストするためにＧＰＳデ ータを使用する。そうでない場合は、該システムは車両位置をＧＰＳデータに基 づいて計算された位置へリセットし、またその後システムは推測航法とそれに続 くマップマッチングのサイクルを実行する。このシステムは高価であり、インス トールし維持しそして校正することが難しい。 発明の概要 本発明は、概略すれば、ＧＰＳデータを使用して電子地図とマップマッチさせ るオブジェクトを追跡するシステムを提供する。 ＧＰＳセンサは絶対位置センサであるため、従来の相対的ナビゲーションセン サとは同じようにＧＰＳナビゲーションエラーは蓄積されない。しかしながら、 従来のＧＰＳセンサはあまり精度が高くない。位置エラーは一般的におこり、ま た、ＧＰＳにより導出された位置は車両が移動していない場合にさえ、周辺をジ ャンプすることがある。従ってＧＰＳベースのナビゲーション・システムが必ず しも車両の円滑なトラッキングを与えず、走行街路を容易に識別することができ ないという結果となる。ナビゲーションのためにＧＰＳデータを使用することに 伴う従来の欠点は、データを受理するか又は拒絶し、そしてマップマッチングと ＧＰＳデータを組み合わせる新しい方法を使用する本発明により解決される。 ＧＰＳセンサは複数の衛星からデータを受け取り、ＧＰＳ導出位置と速度（Ｇ ＰＳ ｄｅｒｉｖｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ）を決定 する。オブジェクトの前の位置およびＧＰＳ導出位置と速度、ＤＯＰおよびその データが受け取られる衛星星座（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｃｏｎｓｔｅｌｌａｔｉ ｏｎ）の連続性とに基づいて、本システムは該ＧＰＳデータが信頼できるか否か 決定する。ＧＰＳデータが信頼できる場合、オブジェクトの前の位置はＧＰＳ導 出位置へ更新される。その後、最新の位置は、道路地図に一致させられる。 本発明の１実施形態では、ＧＰＳデータが信頼できるか否か決定し、ＧＰＳデ ータが信頼できると決定した場合に、ＧＰＳデータに基づくオブジェクトの位置 を更新し、また電子地図にオブジェクトの最新の位置を一致させるステップを含 む。 本発明のこれらおよび他の目的と利点は、本発明の好ましい実施形態が図面と 共に述べられた次の詳細な記述に明白に表われる。 図面の簡単な説明 図１は、ＧＰＳデータを使用して、オブジェクトを追跡するためのハードウェ ア・システムの一例を示す。 図２は本発明について説明するフローチャートである。 図３は図２に示された方法の一部についてさらに説明するフローチャートであ る。 図４は、ＧＰＳデータの処理のための部分を示すために４つの円が挿入された 電子地図の一部を示す。 図５は図３に示された方法の一部についてさらに説明するフローチャートであ る。 図６は図３に示された方法の一部についてさらに説明するフローチャートであ る。 図７は図３に示された方法の一部についてさらに説明するフローチャートであ る。 図８はＧＰＳ導出位置とマップマッチした２つの位置とを示す地図の部分概略 図である。 発明の詳細な説明 ＧＰＳは米国国防総省によって運営され維持されている衛星ベースのナビゲー ションシステムである。ＧＰＳは世界中に３次元のナビゲーションサービスを２ ４時間提供している２４の衛星の星座から成る。ＧＰＳは元々軍事の必要のため に考えられたが、測量、船舶、陸上、航空、タイミング同期および車両ナビゲー ションを含む、広い範囲の民間のアプリケーションを有している。 地球の周囲を回るＧＰＳ衛星への距離の計算によって、ＧＰＳレシーバはそれ 自信の正確な位置を計算することができる。このプロセスはサテライトレンジン グ（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｒａｎｇｉｎｇ）と呼ばれる。２次元位置の計算には 、３つの衛星からのデータが必要である。高度を含む３次元位置の計算には、４ つの衛星からのデータが必要である。ＧＰＳレシーバは、ネットワーク同期アプ リケーションのために正確な時間や、ナビゲーションおよび他のアプリケーショ ンのために速さ（ｓｐｅｅｄ）およびコース測定を供給することができる。 差動ＧＰＳ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）はさらに高精度な位置精度 を提供するより精巧なＧＰＳナビゲーションの一形態である。差動ＧＰＳは、既 知の位置に置かれたＧＰＳレシーバによって生成されたエラー修正に依存してい る。参照ステーションと呼ばれるこのレシーバは、衛星レンジデータにおけるエ ラーを計算し、同地域を移動するＧＰＳレシーバに使用されるための修正を出力 する。差動ＧＰＳは、事実上衛星レンジにおける測定エラーをすべて除去し、高 度に正確な位置計算を可能にする。 ＧＰＳ衛星はＣｏａｒｓｅ／Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ （Ｃ／Ａ）コードを送 信し、衛星データはＬ１搬送周波数（１５７５．４２ ＭＨＺ）に変調される。 Ｃ／Ａコードは各衛星の固有の番号である。各衛星から送信された衛星データは 、ＧＰＳシステム全体の衛星暦（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ａｌｍａｎａｃ）、それ 自身の衛星天体位置表（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）及びそれ自 身の時計修正を含んでいる。 システム暦（ｓｙｓｔｅｍ ａｌｍａｎａｃ）は、その星座内での各衛星に関 する情報と電離層データおよび特別のシステム・メッセージを含んでいる。天体 位置表（ｅｐｈｅｍｅｒｉｓ）は、個々の特定の衛星の詳細な軌道情報を含んで いる。天体位置表データは毎時変わるが、（いくつかの場合に）４時間までは有 効である。パワーオンにおけるＧＰＳレシーバの性能は、大部分は衛星天体位置 表データの有無と精度及びＧＰＳシステム暦の有無によって決定される。 図１は３つのＧＰＳ衛星１００、１０２および１０４を示す。３つの衛星だけ が描かれているが、３以上も使用可能である。ＧＰＳ衛星１００、１０２および １０４は、衛星から受け取られたデータを処理するＧＰＳレシーバ１０６に信号 （点線により示されている）を送信する。ＧＰＳレシーバ１０６の出力は、モニ ター１１０を含んでいるコンピューター１０８へ送られる。コンピューター１０ ８は４８６プロセッサやペンティアムＲプロセッサあるいは他の適切なプロセッ サを使用した標準のＰＣで良い。モニタ１１０は地図１１２を表示するために設 けられている。 適切なＧＰＳレシーバの例はＴｒｉｍｂｌｅナビゲーションからのＳＶｅｅＳ ｉｘ ＧＰＳモジュールである。ＳｖｅｅＳｉｘは高機能ＧＰＳアプリケーショ ンのために設計された６チャンネルＧＰＳレシーバ・モジュールである。該レシ ーバ・モジュールはレファランスオシレータ、シンセサイザおよびＩＦ回路、デ ィジタル信号処理ハードウェア、１６ビットのマイクロプロセッサ、シリアルイ ンターフェイス回路類、内部電源およびリアル・タイム・クロックを含んでいる 。ＧＰＳレシーバ１０６は、衛星から信号を受け取るアンテナを含む。ＧＰＳ信 号は伝導性の表面を貫通しない。そのため、該アンテナは比較的妨げられていな い視界を持つ必要がある。ＳｖｅｅＳｉｘは自動的にＧＰＳ衛星信号を得て、８ つ までのＧＰＳ衛星を追跡し、且つＧＰＳ導出位置と速度（速さと方向）を計算す るのに必要な回路類をすべて含んでいる。 ＧＰＳ位置精度は、大気のゆがみ、衛星およびレシーバクロックのエラー、お よびセレクティブアベイラビリティ(Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ａｖａｉｌａｂｉｌ ｉｔｙ)によって低下する。米国国防総省は、セレクティブアベイラビリティ(Ｓ ｅｌｅｃｔｉｖｅ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ)と呼ばれるプログラムによって 、故意に民間のユーザのためのＧＰＳ精度を下げている。セレクティブアベイラ ビリティプログラムは、各衛星のクロックへランダムなディザ（ｄｉｔｈｅｒ） を導入して各衛星の明確な位置を変調することにより位置エラーを作成している 。この精度の希釈（ｄｉｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ（ＤＯＰ）） 、エラーの値は特定のＧＰＳデータの不確実性を意味している。 追跡されている位置はＧＰＳレシーバ１０６のアンテナの位置である。アンテ ナ以外にアンテナとの相対位置が既知のオブジェクトを追跡するように他の実施 形態を設計することが可能である。もしＧＰＳレシーバ（アンテナを備えた）１ ０６が自動車内に備えられていれば、即ちシステムは自動車の位置を追跡する。 また、歩行者かランナーがＧＰＳレシーバ（及びアンテナ）１０６を保持するこ ともできる。１つの実施形態では、コンピューター１０８をラップトップとして 、システムを移動可能とする。かわりにＧＰＳレシーバ１０６を携帯電話（ｃｅ ｌｌｕｌａｒ）か或いは電話モデムによってコンピューター１０８と通信するこ とも可能である。 図２は本発明を実行するための一方法を示すフローチャートである。ステップ ２００において、システムはＧＰＳデータを受け取る。図１に示されるように、 ＧＰＳデータを受け取るための１つの手段は、ＧＰＳレシーバのために衛星から の信号を受理し、該信号を処理し、更にシステムに処理された情報を送る。或い は、システムはモデムによってＧＰＳデータを受け取ることができ、データ・フ ァイルやシミュレーション・データは衛星などから直接受け取ることができる。 ここに示された実施形態では、レシーバ１０６によってコンピューター１０８へ 送られたＧＰＳデータがＧＰＳ導出位置（経度と緯度）、ＧＰＳ導出速度、ＤＯ Ｐ、および衛星星座の各メンバのリストを含んでいる。経度および緯度から、前 の位置からの位置変化を算出することが可能である。ＧＰＳ導出速度（ｖｅｌｏ ｃｉｔｙ）からＧＰＳ導出速さ（ＧＰＳ ｄｅｒｉｖｅｄ ｓｐｅｅｄ）、ＧＰ Ｓ導出移動方向（ＧＰＳ ｄｅｒｉｖｅｄ ｈｅａｄｉｎｇ）を計算することが できる。多くの場合では、速度が１時間当たり２５マイル以上である場合、速度 ベクトルだけが信頼できる。衛星星座は、ＧＰＳレシーバがデータを受け取った 衛星のリストを含んでいる。実験によって、ＧＰＳレシーバが長時間同じ衛星か らデータを受け取っている場合ＧＰＳデータがより確実なことがわかっている。 衛星星座が変わる時、ＧＰＳデータの精度は落ちる傾向がある。 ステップ２０２において、システムは、最新の受信ＧＰＳデータが信頼できる か否か決定する。ステップ２０２への入力はＧＰＳデータ、および追跡されてい るオブジェクトの前の位置および移動方向を含んでいる。ＧＰＳデータがそのと き信頼できると決定されない場合、この方法はステップ２００に戻る。ＧＰＳデ ータが信頼できる場合、（ステップ２０４ににおいて）システムはオブジェクト 位置を更新する。ステップ２０４への入力はＧＰＳデータおよび前の移動方向を 含んでいる。この実施形態では、ステップ２０４において前の位置からＧＰＳ導 出位置までオブジェクトの位置を更新することを含むことが可能である。ステッ プ２０２の結果に基づいてオブジェクトの移動方向はＧＰＳ導出移動方向か又は これらの混成に更新される。該システムは、前の移動方向(マップマッチングか らの)とＧＰＳ導出移動方向間の相違を決定することにより混成への更新を行う 。ＧＰＳ導出移動方向は、前の移動方向側へ該相違の１／３だけ変更される。こ の変更されたＧＰＳ導出移動方向が新しい移動方向になる。例えば、前の移動方 向が３°で、ＧＰＳ導出移動方向が６°である場合、２つの移動方向の混成は５ °である。他の実施形態においては、移動方向を混成する異なる方法を使用する ことが可能であり、また同様に位置情報を混成することができ、更には他の適切 な更新ステップを実行することが可能である。 ステップ２０４に続いて、該システムはマップマッチングステップ２０６を実 行する。すなわち、システムはステップ２０４からの更新位置と移動方向を電子 地図に一致させる。マップマッチングステップ２０６への入力は、ステップ２０ からの更新位置と移動方向、精度の評価、前の位置、前の移動方向および電子地 図を含んでいる。マップマッチングの基本的なプロセスは、車両が走行している 最も蓋然性の高い街路の候補である街路セグメントを識別すること、様々な基準 によって最良の候補を選択し該街路上に最も蓋然性の高い位置を新たな予測車両 位置（マップマッチされた位置）として識別すること、を含んでいる。 マップマッチングステップ２０６の出力は、マップマッチ位置（ｔｈｅ ｍａ ｐ ｍａｔｃｈｅｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、マップマッチ移動方向（ｍａｐ ｍ ａｔｃｈｅｄ ｈｅａｄｉｎｇ）と呼ばれる新しい位置および移動方向である。 モニター１１０によってシステムのユーザに報告されるのは電子地図上の該マッ プマッチ位置である。ステップ２０６が完了した後、システムはステップ２００ に戻る。ステップ２００−２０６の次の反復中では、最前に計算されたマップマ ッチ位置とマップマッチ移動方向は「前の位置」と「前の移動方向」になる。す なわち、新しいＧＰＳデータがステップ２００で受け取られる時、その新しいデ ータは、最後に行われたマップマッチングステップ２０６からの位置および移動 方向と比較される。 ステップ２０２の方法は、前の移動方向、最後の位置とＧＰＳ導出位置との間 の距離；前の位置から現在のＧＰＳ導出位置までの移動方向（位置換えの移動方 向）； ＧＰＳから伝えられた方向（速度に基づくＧＰＳ導出移動方向）；ＤＯ Ｐ； 衛星星座およびジャンプ表示；を含む、前の車両位置および現在のＧＰＳ データから導かれたいくつかのパラメーターに基づいている。前の移動方向は最 後の位置更新時（例えば、最後に行われたマップマッチングステップの後）の車 両の方向である。前の位置と現在のＧＰＳ導出位置の間の距離は、この方法の論 理を制御するための重要な要素である。例えば、ＧＰＳ導出位置が現在の車両位 置に非常に接近している場合、それはＧＰＳレシーバ１０６が移動していないか 非常にゆっくり移動しており、現段階ではなにも更新すべきではないことを意味 する可能性がある。ＧＰＳによって与えられる方向と速さを含む速度は、車両が 十分な速度で移動している場合に信頼性がある。上記で議論したように、ＤＯＰ 値はＧＰＳエラーあるいは不確実性の指標である。 ＤＯＰは２つの方法で使用することができる。ＤＯＰ価値が非常に大きい時、 それはＧＰＳレシーバが良い解答を提供することが困難であることを示し、その 結果は大きなエラーを含むかもしれないことを示している。したがって、ＤＯＰ があるしきい値の上にある場合、ＧＰＳ情報を無視することができ、ステップ２ ０２は、データが信頼できると決定せず、新しい位置は更新されない。第２に、 ＤＯＰ値が位置精度の或る示度を提供するので、それはマップマッチングのため に使用することができる。これは、不確実性の合理的な範囲を提供するためにＤ ＯＰ数をスケーリング（ｓｃａｌｉｎｇ）することにより、通常行われる。 システムは、位置を決定するために少なくとも３つの衛星への一連の照準アク セス（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ ａｃｃｅｓｓ）を必要とする。ＧＰＳによ って報告された衛星星座情報はＧＰＳレシーバ１０６が何時衛星の異なるセット を使用し始めたかことを決定するために使用することができる。これは正常な衛 星運動あるいはライン・オブ・サイト妨害（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ ｏｂ ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）の結果起こる可能性がある。衛星の交換は、ＧＰＳレポー トにおける突然の変化にしばしば関係しており、システムは該情報をＧＰＳの安 定および信頼度の指標として使用することができる。ＧＰＳ導出位置を計算する ために使用する衛星の構成に変更がない場合、衛星星座は安定している。さらに 、該システムは、レポートが最少数の衛星に基づくかどうかチェックする。 安定性のチェックの他の方法は、ＧＰＳ導出位置の不合理なジャンプをチェッ クすることである。該システムは、前のＧＰＳ導出位置から、現在のＧＰＳ導出 位置への移動方向を計算し、現在のＧＰＳ移動方向とそれを比較することができ る。この計算された移動方向がＧＰＳ導出移動方向とは著しく異なる場合、ＧＰ Ｓレポートが不安定である可能性がある。この比較は互いに接近している２つの ＧＰＳレポートにおいて行ってはならない。何故ならば、該計算された移動方向 は非常に多くのエラー（例えば、低速度により）を持つかもしれないからである 。２つのＧＰＳレポート間で要求される妥当な最小距離は１５０フィートである 。移動方向差、例えば６０°によりほとんどのＧＰＳジャンプが検知される。６ ０°未満のジャンプは、安定していると考えられる。 この方法の基本は、フィルタリングを伴ってＧＰＳレポートを用いて推測航法 をシミュレートし、次にマップマッチングを適用することである。ＧＰＳデータ は、それが上述のパラメーターから明らかだった場合のみフォローされ、実際の 位置変更が行われる。該システムは、追跡されているオブジェクトが移動してい たのと同じ方角で生じる位置変更をより簡単に認めるべきであり、そして該シス テムは分岐する方角への位置変更を認めるべきである。該分岐が大きいほど、よ り多くの注意が払われるべきである。 図３はステップ２０２および２０４についてより詳細に説明するフローチャー トである。ＧＰＳデータが信頼できるかどうか決定する場合、最初のステップは 、前の位置（例えばマップマッチングから）とＧＰＳ導出位置を比較することで ある。ステップ３００において、システムはＧＰＳ導出位置がどの地域内にある のか決定する。図４は、２つの街路Ｓ１およびＳ２を含む電子地図の一部分を示 す。位置４０２は前の位置である。また、前の移動方向はＳ２に向かう街路Ｓ１ に沿った方向である。位置４０４および４０６は、２つのＧＰＳ導出位置の例を 表している。該地図は５つの地域に分割される：地域１（Ｒ１）、地域２（Ｒ２ ）、地域（Ｒ３）、地域４（Ｒ４）および地域５（Ｒ５）。本発明は５つ以上又 は以下の地域において実行することができる。５つの地域を作成するために、４ つの距離が選ばれる（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３およびＤ４）。この実施形態において、 Ｄ１＝１５０フィート、Ｄ２＝３００フィート、Ｄ３＝４５０フィート、および Ｄ４＝１５００フィートである。他の適切な値も使用可能である。距離Ｄ１は、 その中心が位置４０２にあり、Ｄ１のラベルが付けられた円として示されている 。距離Ｄ２は、その中心が位置４０２にあり、Ｄ２のラベルが付けられた円とし て示されている。距離Ｄ３は、その中心が位置４０２にあり、Ｄ３のラベルが付 けられた円として示されている。距離Ｄ４は、その中心が位置４０２にあり、Ｄ ４のラベルが付けられた円として示されている。地域１は円Ｄ１内のエリアであ る。地域２は円Ｄ２内で、円Ｄ１内ではないエリアである。地域３は円Ｄ３内で 、円Ｄ２内ではないエリアである。地域４は円Ｄ４内で、円Ｄ３内ではないエリ アである。地域５は円Ｄ４の外側のエリアである。例えば、ステップ３００にお いて、ＧＰＳ導出位置が位置４０４である場合、システムはＧＰＳ導出位置が地 域３にあると決定する。 システムが適切な地域を決定した後、システムはその地域のデータを処理する 。１つのみのＧＰＳ導出位置を含むＧＰＳデータの各セットについて、該システ ム は、ステップ３０２、３０４、３０６、３０８および３１０の１つを実行する。 ＧＰＳ導出位置が地域１にある場合、システムはステップ３０２を実行する。Ｇ ＰＳ導出位置が地域２にある場合、システムはステップ３０４を実行する。ＧＰ Ｓ導出位置が地域３にある場合、システムはステップ３０６を実行する。ＧＰＳ 導出位置が地域４にある場合、システムはステップ３０８を実行する。ＧＰＳ導 出位置が地域５にある場合、システムはステップ３１０を実行する。 ステップ３０２において、該システムは、位置の変更を認めるにはＧＰＳ導出 位置が前の位置に近すぎると決定する。位置変更が非常に小さいので、システム は高信頼性で良い移動方向を決定することができない。したがって、システムは 、ＧＰＳデータが信頼できることを決定することができない。他の態様において 、ＧＰＳ速度により地域１内のデータを有効にすることを可能にする。例えば、 ＧＰＳ導出速度が３０ｍｐｈ以上である場合、該システムは、ＧＰＳデータが信 頼できると決定でき、オブジェクトの位置をＧＰＳ導出位置に更新することがで きる。 図５はステップ３０４の方法を詳述するフローチャートである。図５のステッ プを理解するために、図４について述べる。地域２−４は移動方向に従って細分 される。システムは３セットの移動方向情報を所有している。第１にシステムは 前のマップマッチングステップからの出力である前の移動方向を認識している。 第２に、ＧＰＳレシーバ１０６は、速度に基づくＧＰＳ導出移動方向を提供する 。第３に、システムは、前の位置からＧＰＳ導出位置までの方向（位置換え方向 ）を決定する。ＧＰＳ導出移動方向および位置換え方向は、前の移動方向と比較 される。該比較はしきい値を参照して行われる。地域２は３つのしきい値：ｈ１ 、ｈ２およびｈ３を含んでいる。したがって、第１の細区分は、前の移動方向の ｈ１の内にある移動方向を含んでいる。ＧＰＳ導出移動方向と前の移動方向との 差がしきい値と同じ或いは以下である場合、ＧＰＳ導出移動方向は前の移動方向 のｈ１の中にある。例えば、ｈ１＝１０°でＧＰＳ導出移動方向が２０°および 前の移動方向が１２°である場合、ＧＰＳ導出移動方向と前の移動方向の差（２ ０°−１２°＝８°）はしきい値ｈ１（１０°）以下又は同じであるからＧＰＳ 導出移動方向は前の移動方向のｈ１内である。図４は、前の移動方向と位置変 更方向を比較するための移動方向しきい値をグラフ的に示している。 地域２の第２の細区分地域は、前の移動方向のしきい値ｈ２内で且つ前の移動 方向からのしきい値移動方向ｈ１以上の移動方向を含んでいる。３番めの細区分 は、前の移動方向のしきい値移動方向ｈ３内で且つ前の移動方向からのしきい値 移動方向ｈ２以上の移動方向を含んでいる。地域２のしきい値の例ではｈ１＝１ ０°、ｈ２＝２５°およびｈ３＝４５°となっている。図４の中で示される、移 動方向しきい値はプラスかつマイナスの値を持っていることに注意が必要である 。したがって、８°または−８°の移動方向差はｈ１内にあることになる。 図５のステップ５００において、該システムは、ＧＰＳ導出移動方向および位 置変更方向が前の移動方向のしきい値ｈ１内にあるかどうか決定する。ＧＰＳ導 出移動方向および位置変更方向が前の移動方向のしきい値ｈ１内にある場合、Ｇ ＰＳデータが信頼できると決定され、また、更新ステップ（図２のステップ２０ ４）がＧＰＳ導出位置へのオブジェクトの更新によりステップ５０２で遂行され る。そして上述の移動方向の混合が行われる。ＧＰＳ導出移動方向と位置変更方 向がｈ１内にない場合、ステップ５０４においてシステムはＧＰＳ導出移動方向 および位置変更方向が前の移動方向のｈ２内にあるか否か、ジャンプは安定して いるか、また衛星星座は一定であるか（例えば星座のメンバの変化はない）を決 定する。ステップ５０４の条件が満たされる場合、ＧＰＳデータは信頼できると 決定され、また、更新ステップ（図２のステップ２０４）がステップ５０２で遂 行される。満たされない場合、該システムは両方の移動方向値が前の移動方向の ｈ３内にあるかどうか、ジャンプは安定しているか、衛星星座は一定であるか、 また速度は速度しきい値より上にあるか、についてステップ５０８でチェックす る。速度しきい値の一例は３０ｍｐｈである。ステップ５０８の条件が満たされ る場合、ＧＰＳデータは信頼できると決定され、また更新ステップ（図２のステ ップ２０４）が、ステップ５１０で前の位置と前の移動方向をＧＰＳ導出位置と 方向に更新することにより遂行される。満たされない場合、現在の移動方向又は 現在の位置への更新は行われない（ステップ５０６）。更新が行われなくても、 システムは、将来のデータを有効にするために将来のＧＰＳデータと現在のＧＰ Ｓデータを比較する目的のために現在のＧＰＳデータを保存することが可能であ る。 図６は図３のステップ３０６を更に説明するフローチャートを示す。図４から 見ることができるように、地域３は２つの移動方向しきい値：ｈ４とｈ５によっ て細分される。地域３のしきい値の例はｈ４＝２０°およびｈ５＝３０°である 。ステップ６０２において、システムは、前の移動方向のしきい値ｈ４内に、Ｇ ＰＳ導出移動方向および位置変更方向があるか、ジャンプは安定しているか、ま た衛星星座は一定であるか、を決定する。図４を見ればわかるように、前の位置 が位置４０２で、ＧＰＳ導出位置が位置４０４である場合、位置変更方向はしき い値ｈ４の内にある。すなわち、ラインは位置４０２から位置４０４に引かれる 。そのラインとＳ１の間の角度が位置変更方向であり、これはｈ４以下である。 これは、点４０２および４０４を抜けるラインはｈ４と書かれた切断線の下でＤ ３と交差するので、図４の中で図示される。ＧＰＳ導出位置が位置４０６である 場合、位置変更方向はしきい値ｈ４内にはないが、前の移動方向のしきい値ｈ５ 内にある。 ステップ６０２の条件が満たされる場合、ＧＰＳデータは信頼できると決定さ れる。また、更新ステップ（図２のステップ２０４）は、ＧＰＳ導出位置へのオ ブジェクトの位置の更新によりステップ６０４で遂行される。そして上述のよう に移動方向が混合される。満たされない場合、ステップ６０６においてシステム は、位置変更方向とＧＰＳ導出移動方向が前の移動方向のしきい値ｈ５内にある か、ジャンプは安定しているか、衛星星座は一定であるか、また速度はしきい値 の上にあるか、を決定する。ステップ６０６の条件が満たされる場合、ＧＰＳデ ータは信頼できると決定される。また、更新ステップ（図２のステップ２０４） が、前の位置と移動方向をＧＰＳ導出位置と移動方向へ更新することによりステ ップ６０８で遂行される。満たされない場合、現在の移動方向又は現在の位置へ の更新はされない（ステップ６１０）。 図７に、図３のステップ３０８について記述するフローチャートを示す。これ はＧＰＳ導出位置が地域４以内にある場合に相当する。地域４は１の移動方向し きい値ｈ６を含んでいる。ｈ６に対する値の一例はほぼ３０°である。ステップ ７０２において、システムは、位置変更方向およびＧＰＳ導出移動方向が前の 移動方向のしきい値ｈ６内にあるかどうか、ジャンプは安定しているか、衛星星 座は一定であるか、また、速度は速度しきい値の上にあるかを決定する。ステッ プ７０２の条件が満たされる場合、ＧＰＳデータは信頼できると決定され、また 更新ステップ（図２のステップ２０４）が、ＧＰＳ導出位置へのオブジェクトの 位置の更新および上述の移動方向の混合によりステップ７０４で遂行される。満 たされない場合、位置変更方向およびＧＰＳ導出移動方向の両方が前の移動方向 からのｈ６より大きいか否か、ジャンプは安定しているか、衛星星座は一定であ るか、また速度はしきい値の上にあるか、をシステムはステップ７０６で決定す る。ステップ７０６の条件が満たされる場合、ＧＰＳデータは信頼できると決定 する。また、更新ステップ（図２のステップ２０４）を、前の位置と前の移動方 向をＧＰＳ導出位置と移動方向へ更新することにより、ステップ７０８で遂行す る。満たされない場合、現在の移動方向又は現在の位置への更新は行わない（ス テップ７１０）。 ＧＰＳ導出位置が地域５にあり、衛星星座が安定している場合、ＧＰＳデータ は信頼できると決定される。また、更新ステップ（図２のステップ２０４）を、 前の位置と前の移動方向をＧＰＳ導出位置と移動方向へ更新することにより遂行 する。満たされない場合、更新は行わない（ステップ３１０）。 更新が行われない場合（例えばステップ５０６、６０８、７１０）、システム はオブジェクトの位置を更新しない。またシステムは、現在のＧＰＳデータと前 のデータより古いデータ（例えば２又はそれ以上前の反復）を比較する図３−７ のステップを繰り返すことができる。前の位置の前の位置とＧＰＳ導出位置を比 較することによって、ＧＰＳ導出位置は、より遠い地域（即ち地域１のかわりに 地域３の中で）にある可能性が高くなり、システムがＧＰＳデータは信頼できる と決定するチャンスが増大する。ＧＰＳ導出位置を前の位置の前の位置と比較す ることにより、このシステムはマップマッチングをより頻繁に行わせ、これによ りユーザに次々とより多くの更新を提供する。 ＧＰＳから得られたデータが信頼できるとシステムが決定し、前にマップマッ チされた位置を現在のＧＰＳ導出位置へ進めた後、システムはマップマッチング ステップ（図２のステップ２０６）を実行する。マップマッチングの一般的な理 論について説明するために使用される図８は３つの街路Ｓ１、Ｓ２およびＳ３を 示す。３つの点が図８に示される。点ＭＭＰｐは前のマップマッチされた位置( 例えば前のマップマッチングステップの出力)である。ＭＭＰｐは街路Ｓ２の上 にある。矢印ＭＭＨｐは、前のマップマッチされた移動方向を示す。ＭＭＰｐが Ｓ２の上にあるので、矢印ＭＭＨｐはＳ２と平行である。矢印ＭＭＨｐはマップ マッチされた移動方向を図示するためにのみ使用されている。ＭＭＨｐは、街路 Ｓ２上に本当は挿入されるべきであるが、説明目的のためにＳ２の隣りに示され る。電子地図の一例において、角度は真東を基準に測かられる。すなわち、真東 の方向は０°であり、正の角は反時計回りに測られる。点ＧＤＰｃは現在のＧＰ Ｓ導出位置である。矢印ＧＤＨｃは、現在のＧＰＳ導出移動方向を表している。 図８はＭＭＰｐからＧＤＰｃまでの点線を示す。該点線に沿って、矢印ＤＨがあ り、これは位置変更方向を表わしている。 マップマッチングステップ（ステップ２０６）は、現在のＧＰＳ導出位置より 蓋然性の高い位置が存在するかどうか決定する。より蓋然性の高い位置が存在す ることが決定された場合、現在のＧＰＳ導出位置は、ＭＭＰｃとして示される街 路上の点、現在のマップマッチされた点に対応する或ＸＹ座標へ変更又は更新さ れる。点ＭＭＰｃは、追跡されているオブジェクトの実際の位置と一致しないか もしれないが、更新時に最も蓋然性の高い位置であると決定されている。またマ ップマッチングステップは、現在のＧＰＳ導出位置よりも蓋然性の高い位置が存 在しないと決定することも可能であり、この場合現在のＧＰＳ導出位置は更新又 は変更されないことになる。更に、ＧＰＳ導出位置の混合である位置および街路 セグメント上の位置へＧＰＳ導出位置を更新することを含んでも良い。例えば、 マップマッチングステップはＧＰＳ導出位置をＧＰＳ導出位置とＧＰＳ導出位置 に近接し街路セグメント上にある位置との間の中間の位置に更新することも可能 である。 図８はさらにＣＥＰと名付けられた点ＧＤＰｃを囲む正方形示している。正方 形ＣＥＰは、ＧＰＳ導出位置の精度を評価するために用いられる等確率の輪郭を 表している。本発明は、オブジェクトが動く時、任意の与えられたＧＰＳ導出位 置の正確さの評価を提供し維持する。評価は車両又はオブジェクトの実際の位置 が正確に知られておらず、そのため該評価は車両が存在しそうな領域を覆うとい う概念を具体化している。或ＧＰＳ導出位置の精度の評価は様々な形式で実行す ることができ、或ＧＰＳ導出位置のマップマッチされた位置への潜在的な複数の 更新位置の蓋然性を決定するために用いられる。参考文献としてここに組み込ま れた米国特許第４７９６１９１号では、確率密度関数として或いは等確率の輪郭 として位置の精度を評価を実行する一例を説明している。本発明は、正方形ＣＥ Ｐ内の領域に実際の車両の位置が含まれるという蓋然性が固定されているという ような、ＤＯＰに基づいた等確率の輪郭を簡略化したものを使用している。正方 形ＣＥＰの内部の領域は不確実性の領域と呼ばれる。 不確実性のＣＥＰおよび領域はＤＯＰに基づいて決定される。最初に、ＤＯＰ は１２のファクタにより計られる。このスケーリングは地図ユニットの中にＤＯ Ｐ数を入れる。１つの地図ユニットは７．８２２７フィートに等しい。したがっ て、ＤＯＰに１２と７．８２２７を掛けることによって、ＤＯＰファクタの次元 はフィート単位に変換される。その後、この数はＣＥＰを表わす正方形の各辺の 長さとして使用される。例えば、システムによって受け取られたＤＯＰが４であ る場合、ＣＥＰは各辺がおよそ３７５フィート(４＊１２＊７．８２２７ ＝ ３７５．４８９６)と等しい正方形によって表わされる。この実施形態では、Ｃ ＥＰは更新ステップ２０４中に計算される。しかしながら、ステップ２０６を含 む他のステップの間にＣＥＰを計算しても良い。 ステップ２０４により決定されるように、マップマッチングはＧＰＳ導出位置 （ＧＤＰｃ）とＧＰＳ導出移動方向（ＧＤＨｃ）と共に始まる。街路セグメント のデータ・ベースから、マップマッチングは合理的な選択である街路を見つける 。この決定はマルチパラメータ評価によって行うことも可能であり、また或しき い値の内の車両移動方向と一致するセグメント、車両に十分近接した街路セグメ ント（例えば与えられた線分が交差するか、ＧＰＳ導出位置の不確実性の地域内 にある）、直前に最も蓋然性が高いと識別されたセグメントに接続する街路セグ メント、の発見を含むことも可能である。これらの候補から、最良の街路セグメ ントが選択される。この選択は、最も接近している距離、移動方向での最良の一 致、過去の選択との接続、センサ・データの過去の記録等のコンビネーションに 基づ いて行なわれることが可能である。最終結果は通常最も蓋然性の高い街路の選択 である。時々選択が曖昧すぎ、最良の決定はその時に選択を行わないことである （つまり、ＧＰＳ導出位置を単に維持する）。しかし、最も蓋然性の高い街路が 識別される場合、最終ステップはその街路上の最も蓋然性の高い点を決定するこ とである。街路上で最も接近している点を採用することによりこれを行うことが できる。 他に確率分布として不確実性の地域を利用し、最も接近している点とわずかに 異る可能性のある最も高い確率の街路上の点を計算することがある。他の例は、 マップマッチングステップが最も蓋然性の高い位置は道路上の位置ではないこと を決定することを許容することである。マップマッチングプロセスの詳細な記述 は、参考としてここに組み込まれた米国特許第４，７９６，１９１号、車両ナビ ゲーションシステムと方法、の中に見出すことができる。 最も蓋然性の高い街路上の最も蓋然性の高い点として識別された点は新しいマ ップマッチされた位置（ＭＭＰｃ）となる。最も蓋然性の高い街路の移動方向が マップマッチされた移動方向として使用される。その後、これらの値は地図上に オブジェクトの位置を表示するために使用される。 本発明の先の詳細な記述は、実例と記述の目的のために示されたものである。 それは完全なものではなく、或いは開示された精密な形態に本発明を制限するも のでもなく、また多くの変形や変化が上記の教示に照らして可能であることが明 らかである。記述された実施形態は、本発明の本質とその実際的な応用を最良に 説明するために選ばれたものであり、これにより本技術の当業者は本発明を種々 の実施例に或いは特定の使用に適合するように考慮された種々の変形と共に利用 することが可能になる。本発明の範囲はここに付加された請求の範囲によって定 義される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 請求項１． 電子地図とＧＰＳデータを使用してオブジェクトを追跡する方法で あって： 前記ＧＰＳデータが信頼できるかどうか決定し； 前記ＧＰＳデータが信頼できると決定された場合、前記ＧＰＳデータに基づい てオブジェクトの位置を更新する； 前記ＧＰＳデータが信頼できると決定された場合、前記オブジェクトの更新位 置を前記電子地図に一致させる； ステップを含むことを特徴とするオブジェクトを追跡する方法。 請求項２． 前記更新するステップが、１又は１以上のＧＰＳセンサ以外のナビ ゲーションセンサからのデータを使用せずに前記ＧＰＳデータに基づく、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項３． 前記一致ステップが前記更新されたオブジェクト位置を入力として 用い、そして前記一致ステップがマップマッチされた位置を出力し； 前記決定するステップが前のマップマッチされた位置を前記ＧＰＳデータが信頼 できるか否か決定するために用いる； 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項４． 前記一致ステップが更にマップマッチされた移動方向を出力し； 前記決定するステップが前のマップマッチされた移動方向を前記ＧＰＳデータ が信頼できるか否か決定するために用いる； 請求項３に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項５． 前記オブジェクト位置を前記マップマッチされた位置として報告す るステップを更に含む； 請求項３に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項６． 前記ＧＰＳデータは前記ＧＰＳ導出位置とＧＰＳ導出速度、衛星識 別情報および不確実性情報を含む、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項７． 前記更新するステップは前の移動方向をＧＰＳ導出移動方向に更新 することを含んでいる、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項８． 前記更新するステップは前の移動方向を前記前の移動方向とＧＰＳ 導出移動方向の混合へと更新することを含んでいる、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項９． 前記前の移動方向は前のマップマッチされた移動方向である、 請求項８に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１０． 前記決定するステップは前記ＧＰＳデータと前のＧＰＳデータと を比較することを含んでいる、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１１． 前記決定するステップは前記ＧＰＳデータと前のマップマッチさ れたデータとを比較することを含んでいる、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１２． 前記決定するステップは前記ＧＰＳデータと前記前のマップマッ チされたデータに先立つデータとを比較することを含んでいる、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１３． 前記決定するステップは、マップマッチされた位置、ＧＰＳ導出 位置、ＧＰＳ導出速度、ＧＰＳ衛星識別情報およびＧＰＳエラー情報とに基づく 、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１４． 前記決定するステップは、ＧＰＳ導出位置が前の位置から第１の 距離内にある場合、前記ＧＰＳデータは信頼できるという決定を行わない、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１５． 前記決定するステップは、ＧＰＳ導出位置が前の位置から第１の 距離内にあり、ＧＰＳ導出速度が速度しきい値よりも大きい場合、前記ＧＰＳデ ータは信頼できるという決定を行う、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１６． 前記決定するステップは、ＧＰＳ導出位置が前の位置からの第１ の距離より大きく且つ前記前の位置からの第２の距離内であり、位置変更方向と ＧＰＳ導出移動方向が両方とも前の移動方向の第１の移動方向しきい値内にある 場合、前記ＧＰＳデータは信頼できると決定する、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１７． 前記前の位置は直前にマップマッチされた位置である、 請求項１６に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１８． 前記決定するステップが、次の場合ＧＰＳデータが信頼できると 決定する； 前記ＧＰＳ導出位置が前の位置からの最初の距離よりも大きく、前記前の位置 からの第２の距離内にあり； 位置変更方向とＧＰＳ導出移動方向が両方とも第１の移動方向しきい値よりも 大きく且つ第２の移動方向しきい値内であり； ジャンプ指標が安定で； 衛星星座が一定であり； ＧＰＳ導出速度が速度しきい値よりも上にある； 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項１９． 前記ＧＰＳ導出移動方向が前記位置変更方向のジャンプしきい値 内である場合、前記ジャンプ指標が安定している、 請求項１８に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２０． 前記決定するステップが、前記ＧＰＳ導出位置が前の位置からの 第１の距離よりも大きく、前記前の位置からの第２の距離内であり、位置変更方 向とＧＰＳ導出移動方向が前記前の移動方向の第１の方向しきい値内である、場 合に； 前記更新するステップが前の移動方向をＧＰＳ導出移動方向と混合する、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２１． 前記一致ステップの出力がマップマッチされた位置であり、前記 マップマッチされた位置が時々道路上にある、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２２． 前記一致ステップの出力はマップマッチされた位置であり、前記 マップマッチされた位置は時々道路上にない、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２３． 前記一致ステップの出力はマップマッチされた位置であり、前記 マップマッチされた位置は時々前記ＧＰＳ導出位置である、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２４． 前記一致ステップの出力はマップマッチされた位置であり、前記 マップマッチされた位置は前記ＧＰＳ導出位置と前にマップマッチされた位置と の混合である、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２５． 前記ＧＰＳデータがエラー情報を含み； 不確実性のエリアを定義するために前記エラー情報が使用され； 前記一致ステップがＧＰＳ導出位置を前記電子地図上の位置へ一致させるため に前記不確実性のエリアを使用する、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２６． 前記ＧＰＳデータがエラー情報を含み； 等確率の輪郭を定義するために、前記エラー情報が使用され； 前記一致ステップがＧＰＳ導出位置を前記電子地図上の位置へ一致させるため に前記等確率の輪郭を使用する、 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２７． 前記一致ステップは次のものを含んでいる： １セットの可能性のある街路セグメントを見つける； 最も蓋然性の高い街路セグメントを前記可能性のある街路セグメントのセット から決定する； 最も蓋然性の高い街路セグメント上に最も適当な位置を決定し、前記最も適当 な位置はマップマッチされた位置である； 請求項１に記載のオブジェクトを追跡する方法。 請求項２８． プロセッサ読取可能な記憶媒体であって、プロセッサ読取可能な プログラム・コードが前記記憶媒体上に具体化され、前記プロセッサ読取可能な プログラム・コードはオブジェクトを追跡するためのもので、電子地図とＧＰＳ データを使用しており； ＧＰＳデータが信頼できるか否か決定すると第１のプログラム・コードと： 前記ＧＰＳデータが信頼できると決定された場合、ＧＰＳデータに基づく前記 オブジェクトの位置を更新する第２のプログラム・コードと： 前記ＧＰＳデータが信頼できると決定された場合、前記オブジェクトの更新位 置を前記電子地図に一致させる第３のプログラム・コードと： を備えたことを特徴とするプロセッサ読取可能な記憶媒体。 請求項２９． 第２のプログラム・コードが、１つ又は１つ以上のＧＰＳセンサ 以外のナビゲーションセンサからのデータを使用せずに、前記ＧＰＳデータを更 新する、 請求項２８に記載のプロセッサ読取可能な記憶媒体。 請求項３０． 前記第３のプログラム・コードが、入力として前記更新されたオ ブジェクト位置を使用し、そしてマップマッチされた位置と移動方向を出力し、 前記第１のプログラム・コードが、前のマップマッチされた位置と前のマップ マッチされた移動方向を使用し、前記ＧＰＳデータが信頼できるか決定する、 請求項２８に記載のプロセッサ読取可能な記憶媒体。 請求項３１． 前記第２のプログラム・コードが前の移動方向とＧＰＳ導出移動 方向を混合する、 請求項２８に記載のプロセッサ読取可能な記憶媒体。 請求項３２． 前記第１のプログラム・コードがマップマッチされた位置とＧＰ Ｓ導出位置と、ＧＰＳ導出速度と、ＧＰＳ衛星識別情報とＧＰＳエラー情報とを 使用し、ＧＰＳデータが信頼できるか決定する、 請求項２８に記載のプロセッサ読取可能な記憶媒体。 請求項３３． 前記第１のプログラム・コードは； ＧＰＳ導出位置が、前の位置からの第１の距離よりも大きく、前記前の位置から の第２の距離内であり、 位置変更方向とＧＰＳ導出移動方向が両方とも、前の移動方向の第１の移動方 向しきい値の内にある、場合に； 前記ＧＰＳデータが信頼できると決定する； 請求項３２に記載のプロセッサ読取可能な記憶媒体。 請求項３４． ＧＰＳ導出位置と前のマップマッチされた位置とを比較し； ＧＰＳ導出移動方向と前のマップマッチされた移動方向とを比較し； 前記ＧＰＳ導出位置の比較と前記ＧＰＳ導出移動方向の比較の前記ステップに 基づいて、前記ＧＰＳ導出位置と前記ＧＰＳ導出移動方向が信頼できるか否か決 定し； 前記ＧＰＳ導出位置と前記ＧＰＳ導出移動方向が信頼できると決定された場合 、前記ＧＰＳ導出位置を前記電子地図に一致させる； ステップを有することを特徴とする電子地図を使用してオブジェクトを追跡す る方法。 請求項３５． 前記一致ステップは、前記ＧＰＳ導出位置を前記電子地図に一致 させるために、前記前のマップマッチされた移動方向と前記ＧＰＳ導出移動方向 の混合を使用する、 請求項３４に記載の方法。 請求項３６． 前記一致ステップは、前記ＧＰＳ導出位置を前記電子地図に一致 させるために、前記ＧＰＳ導出移動方向を使用する、 請求項３４に記載の方法。 請求項３７． ＧＰＳ導出位置が、前の位置からの第１の距離より大きく、前記 前の位置からの第２の距離内であり； 位置変更方向およびＧＰＳ導出移動方向は、両方とも前の移動方向の第１の移 動方向しきい値の内にある；場合に、 前記決定するステップは前記ＧＰＳデータが信頼できると決定する、 請求項３４に記載の方法。 請求項３８． プロセッサ読取可能な記憶媒体であって、プロセッサ読取可能な プログラム・コードが前記記憶媒体上に具体化され、前記プロセッサ読取可能な プログラム・コードはオブジェクトを追跡するためのもので、電子地図とＧＰＳ データを使用しており； ＧＰＳ導出位置と前のマップマッチされた位置を比較する第１のプログラム・ コードと： ＧＰＳ導出移動方向と前のマップマッチされた移動方向を比較する第２のプロ グラム・コードと： 前記ＧＰＳ導出位置の比較と前記ＧＰＳ導出移動方向の比較の前記ステップに 基づいて、前記ＧＰＳ導出位置と前記ＧＰＳ導出移動方向が信頼できるか否かを 決定する第３のプログラム・コードと： 前記ＧＰＳ導出位置と前記ＧＰＳ導出移動方向が信頼できると決定された場合 、前記ＧＰＳ導出位置を前記電子地図に一致させる第４のプログラム・コードと ： を備えたことを特徴とするプロセッサ読取可能な記憶媒体。 請求項３９． ＧＰＳ導出位置が、前の位置からの第１の距離よりも大きく、前 記前の位置からの第２の距離内にあり； 位置変更方向およびＧＰＳ導出移動方向が両方とも、前の移動方向の第１の移動 方向しきい値の内にある；場合に、 前記第３のプログラム・コードは前記ＧＰＳデータが信頼できると決定する、 請求項第３８項に記載のプロセッサ読取可能な記憶媒体。