导航装置转让专利
申请号 : CN200510113506.4
文献号 : CN1760692B
文献日 : 2010-10-06
发明人 : 渡边隆行 , 若松浩太郎 , 森大志 , 南正名
申请人 : 阿尔派株式会社
摘要 :
本发明所要解决的问题是提供一种可以提高测位误差的修正精度的导航装置。导航装置包括：GPS接收机(2)，接收从多个GPS卫星发送的电波并输出测位位置；误差范围设置部(12)，设置包含GPS接收机(2)进行的本次的位置测量定时的测位位置的预测误差范围；相对位置判断部(14)和位置修正部(16)，当在本次的位置测量定时中从GPS接收机(2)输出的实际的测位位置包含在预测误差范围内时，使用实际的测位位置，当实际的测位位置不包含在预测误差范围内时，根据实际的测位位置和预测误差范围之间的相对的位置关系来进行测位位置的修正。
权利要求 :
1.一种导航装置，根据表示使用从GPS卫星发送来的位置测量用信息而在过去测定的移动体的位置的位置信息，测定当前的该位置，其特征在于，包括：GPS接收机，接收从多个GPS卫星发送的电波并输出测位位置；
误差范围设置单元，设置包含通过所述GPS接收机进行的本次的位置测量定时的测位位置的预测误差范围；
位置修正单元，当在本次位置测量定时中从所述GPS接收机输出的实际的测位位置包含在所述预测误差范围内时，使用所述实际的测位位置，当所述实际的测位位置不包含在所述预测误差范围内时，根据所述实际的测位位置和所述预测误差范围之间的相对的位置关系进行测位位置的修正。
2.根据权利要求1所述的导航装置，其特征在于：所述位置修正单元进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置位于所述预测误差范围中所包含的位置上。
3.根据权利要求2所述的导航装置，其特征在于：所述位置修正单元进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置在所述预测误差范围内、偏位到所述实际的测位位置侧的位置上。
4.根据权利要求1-3中的任何一项所述的导航装置，其特征在于：所述GPS接收机输出测位位置并且输出该测位位置移动的速度和行进角；
所述误差范围设置单元根据所述速度和所述行进角来设置所述预测误差范围。
5.根据权利要求4所述的导航装置，其特征在于：所述预测误差范围为，通过相对从所述GPS接收机输出的上次的行进角、再加进根据上次的速度设置的行进角的可变范围来设置以上次的测位位置为中心的圆周方向的宽度。
6.根据权利要求4所述的导航装置，其特征在于：所述预测误差范围为，通过相对从所述GPS接收机输出的上次的速度、再加进根据上次的速度设置的速度的可变范围来设置以上次的测位位置为中心的径向的宽度。
7.根据权利要求5所述的导航装置，其特征在于：所述行进角的可变范围为，根据实际使用车辆测定从所述GPS接收机输出的速度和行进角变动范围之间的关系而得到的结果来设置。
8.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于：所述速度的可变范围为，根据实际使用车辆测定从所述GPS接收机输出的速度和速度变动范围之间的关系而得到的结果来设置。
9.根据权利要求4所述的导航装置，其特征在于：还具有预测误差范围修正单元，根据所述测位位置移动的行进角的上次之前的多次的值，来修正通过所述误差范围设置单元设置的预测误差范围的方向。
10.根据权利要求9所述的导航装置，其特征在于：所述预测误差范围修正单元在所述测位位置移动的行进角的变化比基准值大时，进行所述预测误差范围的方向的修正。
说明书 :
技术领域
本发明涉及修正用GPS接收机得到的测位位置来使用的导航装置。
背景技术
现有技术中，已知有使用GPS接收得到的测位位置因多路径等误差原因而有偏差的情况，已知有为了降低由该误差造成的影响而修正测位位置的导航装置(例如，参照专利文献1)。在该导航装置中，从上次的测位位置来预测本次的测位位置，并且设置预测误差范围，在本次的实际测位位置包含在该预测误差范围的情况下，采用实际的测位位置，在预测误差范围外的情况下，采用所预测的测位位置。由此，在使用了GPS卫星的测位位置的误差大的情况下，可以减少其影响。
【专利文献1】日本专利特开平8-313278号公报(第5-8页，图1-3)
但是，在上述的专利文献1中，在本次的测位位置在预测误差范围外的情况下，使用所预测的测位位置，但是，由于以所预测的测位位置为中心来设置预测误差范围，该预测后的测位位置当然设置在预测误差范围的中心。因此，即使例如在所预测的测位位置稍微在预测误差范围外的情况下，也不考虑该稍微的差，而采用所预测的测位位置，所以相反有存在误差扩大的危险的问题。另外，在专利文献1中还公开了通过进行预定的加权来相加所预测的测位位置和实际的测位位置的测位位置修正方法，但是在该方法中，即使在期待测位位置包含在预测误差范围内的情况下，也存在所修正的测位位置不包含在预测误差范围内的情况(尤其在实际的测位位置大大脱离预测误差范围的情况下)，因此有误差扩大了的危险的问题。例如，由于认为使用GPS接收机检测出的速度和行进方向的精度较高，所以若假定为当前的测位位置正确，则在预测误差范围内包含没有误差的测位位置的可能性非常高。
【专利文献1】日本专利特开平8-313278号公报(第5-8页，图1-3)
但是，在上述的专利文献1中，在本次的测位位置在预测误差范围外的情况下，使用所预测的测位位置，但是，由于以所预测的测位位置为中心来设置预测误差范围，该预测后的测位位置当然设置在预测误差范围的中心。因此，即使例如在所预测的测位位置稍微在预测误差范围外的情况下，也不考虑该稍微的差，而采用所预测的测位位置，所以相反有存在误差扩大的危险的问题。另外，在专利文献1中还公开了通过进行预定的加权来相加所预测的测位位置和实际的测位位置的测位位置修正方法，但是在该方法中，即使在期待测位位置包含在预测误差范围内的情况下，也存在所修正的测位位置不包含在预测误差范围内的情况(尤其在实际的测位位置大大脱离预测误差范围的情况下)，因此有误差扩大了的危险的问题。例如，由于认为使用GPS接收机检测出的速度和行进方向的精度较高，所以若假定为当前的测位位置正确，则在预测误差范围内包含没有误差的测位位置的可能性非常高。
发明内容
本发明鉴于这些问题而做出，其目的是提供一种可以提高位置测量误差的修正精度的导航装置。
为了解决上述问题，本发明的导航装置包括：GPS接收机，接收从多个GPS卫星发送的电波来输出测位位置；误差范围设置部，设置包含GPS接收机进行的本次的位置测量定时的测位位置的预测误差范围；位置修正部，当在本次的位置测量定时中从GPS接收机输出的实际的测位位置包含在预测误差范围内时，使用实际的测位位置，在实际的测位位置不包含在预测误差范围内时，根据实际的测位位置和预测误差范围的相对的位置关系来进行测位位置的修正。由此，在实际的测位位置在预测误差范围之外的情况下，进行考虑了与预测误差范围的相对的位置关系的测位位置的修正，所以可以提高测位位置的修正精度。
另外，上述位置修正部最好进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置位于包含在预测误差范围中的位置上。由此，即使在实际的测位位置在预测误差范围外的情况下，也可在考虑与预测误差范围的相对位置关系的同时，进行测位位置的修正，使修正后的测位位置包含在预测误差范围内，所以与无条件地将测位位置修正到预测误差范围的中心位置的情况相比，可以提高位置测量误差的精度。
另外，上述位置修正部最好进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置在所述预测误差范围内、偏位到实际的测位位置测的位置上。由此，可以使实际的测位位置可靠地反映至修正后的测位位置，可以防止误差的扩大。
另外，上述的位置修正部最好进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置位于预测误差范围的外缘上。由此，在实际的测位位置在预测误差范围之外的情况下，可以考虑与预测误差范围的相对的位置关系的同时，进行测位位置的修正，使修正后的测位位置重合到预测误差范围的外缘上，所以与无条件地将测位位置修正到预测误差范围的中心位置的情况相比，可以提高位置测量误差的精度。
另外，上述的位置修正部最好进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置在预测误差范围的外缘上、偏位到实际的测位位置测的位置上。由此，可以使实际的测位位置可靠地反映至修正后的测位位置，可以防止误差的扩大。
另外，最好是，上述的GPS接收机输出测位位置并且还输出该测位位置移动的速度和行进角，误差范围设置部根据速度和行进角来设置预测误差范围。一般，GPS接收机输出的速度和行进角的精度比测位位置精度高，所以通过使用该速度和行进角来设置预测误差范围，可以准确设置要包含本次测位位置的预测误差范围。
另外，上述预测误差范围最好是，以上次的测位位置为中心的圆周方向的宽度通过相对从所述GPS接收机输出的上次的行进角、再加进根据上次的速度设置的行进角的可变范围来设置。一般，在速度大的情况下，认为本次的位置测量定时中行进角的变化的偏差程度小，在速度小的情况下，速度的变化的偏差程度大。因此，通过加进根据速度设置的行进角的可变范围，可以高精度地设置预测误差范围的圆周方向的宽度。
另外，上述的预测误差范围最好是，以上次的测位位置为中心的径向的宽度通过相对从GPS接收机输出的上次的速度、再加进根据上次的速度设置的速度的可变范围来设置。一般，在速度大的情况下，认为本次的位置测量定时中速度的变化的偏差程度小，在速度小的情况下，速度的变化的偏差程度大。因此，通过加进根据速度设置的速度的可变范围，可以高精度地设置预测误差范围的半径方向的宽度。
另外，上述的行进角的可变范围最好根据实际使用车辆测量从GPS接收机输出的速度和行进角的变动范围的关系而得到的结果来设置。或者，上述的速度的可变范围最好根据实际使用车辆测量从GPS接收机输出的速度和速度的变动范围的关系而得到的结果来设置。由此，由于可以使用准确的行进角或速度的可变范围，所以可以提高预测误差范围的精度，可以进一步提高测位位置的修正精度。
另外，上述的预测误差范围的大小最好根据位置测量环境来可变设置。由此，由于可以设置对应于位置测量环境的预测误差范围，所以可以进行对应于位置测量环境的测位位置的适当的修正。
另外，在上述的位置测量环境良好时，最好较大地设置预测误差范围。由此，在位置测量环境良好且GPS测位位置的精度高的情况下，不进行修正而使用GPS测位位置的机会增加，可以减少累计误差。
另外，最好进一步具有预测误差范围修正部，根据所述测位位置移动的行进角的上次之前的多次的值，来修正通过误差范围设置部设置的预测误差范围的方向。由此，在如曲折的道路那样，车辆的行进方向大大变化的场所行驶的情况下，可以考虑其行进方向的变化部分来进行测位位置的修正，所以可以进一步提高测位位置的修正精度。
另外，所述的预测误差范围修正部最好根据测位位置移动的行进角的上次和上上次的值来进行预测误差范围的方向的修正。通过根据行进角的上次和上上次的值来进行预测误差范围的修正，可以用少的运算量来进行修正，可以减轻处理的负担。
另外，上述的预测误差范围修正部最好根据测位位置移动的行进角的上次和上上次的值，在测量定时从上次推移到本次时，计算测位位置移动的方向，并进行预测误差范围的方向的修正，使得该计算出的方向位于中央。由此，预测要进行测位位置的修正的定时上的车辆的行进方向，并与该预测出的行进方向匹配地调整预测误差范围的配置，可以进行更符合实际情况的测位位置的修正。
另外，上述的预测误差范围修正部最好考虑行进角的变化量来进行预测误差范围的方向的修正。由此，在行进角的变化大的情况下，可以较大地设置预测误差范围的配置的调整量，相反在行进角的变化小的情况下可以较小设置预测误差范围的配置的调整量，所以可以进行与道路形状匹配的测位位置的修正。
另外，上述的预测误差范围修正部最好在测位位置移动的行进角的变化比基准值大时，进行预测误差范围的方向的修正。由此，可以减轻行进角的变化小的情况下的处理负担。
为了解决上述问题，本发明的导航装置包括：GPS接收机，接收从多个GPS卫星发送的电波来输出测位位置；误差范围设置部，设置包含GPS接收机进行的本次的位置测量定时的测位位置的预测误差范围；位置修正部，当在本次的位置测量定时中从GPS接收机输出的实际的测位位置包含在预测误差范围内时，使用实际的测位位置，在实际的测位位置不包含在预测误差范围内时，根据实际的测位位置和预测误差范围的相对的位置关系来进行测位位置的修正。由此，在实际的测位位置在预测误差范围之外的情况下，进行考虑了与预测误差范围的相对的位置关系的测位位置的修正，所以可以提高测位位置的修正精度。
另外，上述位置修正部最好进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置位于包含在预测误差范围中的位置上。由此，即使在实际的测位位置在预测误差范围外的情况下，也可在考虑与预测误差范围的相对位置关系的同时，进行测位位置的修正，使修正后的测位位置包含在预测误差范围内，所以与无条件地将测位位置修正到预测误差范围的中心位置的情况相比，可以提高位置测量误差的精度。
另外，上述位置修正部最好进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置在所述预测误差范围内、偏位到实际的测位位置测的位置上。由此，可以使实际的测位位置可靠地反映至修正后的测位位置，可以防止误差的扩大。
另外，上述的位置修正部最好进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置位于预测误差范围的外缘上。由此，在实际的测位位置在预测误差范围之外的情况下，可以考虑与预测误差范围的相对的位置关系的同时，进行测位位置的修正，使修正后的测位位置重合到预测误差范围的外缘上，所以与无条件地将测位位置修正到预测误差范围的中心位置的情况相比，可以提高位置测量误差的精度。
另外，上述的位置修正部最好进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置在预测误差范围的外缘上、偏位到实际的测位位置测的位置上。由此，可以使实际的测位位置可靠地反映至修正后的测位位置，可以防止误差的扩大。
另外，最好是，上述的GPS接收机输出测位位置并且还输出该测位位置移动的速度和行进角，误差范围设置部根据速度和行进角来设置预测误差范围。一般，GPS接收机输出的速度和行进角的精度比测位位置精度高，所以通过使用该速度和行进角来设置预测误差范围，可以准确设置要包含本次测位位置的预测误差范围。
另外，上述预测误差范围最好是，以上次的测位位置为中心的圆周方向的宽度通过相对从所述GPS接收机输出的上次的行进角、再加进根据上次的速度设置的行进角的可变范围来设置。一般，在速度大的情况下，认为本次的位置测量定时中行进角的变化的偏差程度小，在速度小的情况下，速度的变化的偏差程度大。因此，通过加进根据速度设置的行进角的可变范围，可以高精度地设置预测误差范围的圆周方向的宽度。
另外，上述的预测误差范围最好是，以上次的测位位置为中心的径向的宽度通过相对从GPS接收机输出的上次的速度、再加进根据上次的速度设置的速度的可变范围来设置。一般，在速度大的情况下，认为本次的位置测量定时中速度的变化的偏差程度小，在速度小的情况下，速度的变化的偏差程度大。因此，通过加进根据速度设置的速度的可变范围，可以高精度地设置预测误差范围的半径方向的宽度。
另外，上述的行进角的可变范围最好根据实际使用车辆测量从GPS接收机输出的速度和行进角的变动范围的关系而得到的结果来设置。或者，上述的速度的可变范围最好根据实际使用车辆测量从GPS接收机输出的速度和速度的变动范围的关系而得到的结果来设置。由此，由于可以使用准确的行进角或速度的可变范围，所以可以提高预测误差范围的精度，可以进一步提高测位位置的修正精度。
另外，上述的预测误差范围的大小最好根据位置测量环境来可变设置。由此，由于可以设置对应于位置测量环境的预测误差范围，所以可以进行对应于位置测量环境的测位位置的适当的修正。
另外，在上述的位置测量环境良好时，最好较大地设置预测误差范围。由此，在位置测量环境良好且GPS测位位置的精度高的情况下，不进行修正而使用GPS测位位置的机会增加，可以减少累计误差。
另外，最好进一步具有预测误差范围修正部，根据所述测位位置移动的行进角的上次之前的多次的值，来修正通过误差范围设置部设置的预测误差范围的方向。由此，在如曲折的道路那样，车辆的行进方向大大变化的场所行驶的情况下，可以考虑其行进方向的变化部分来进行测位位置的修正，所以可以进一步提高测位位置的修正精度。
另外，所述的预测误差范围修正部最好根据测位位置移动的行进角的上次和上上次的值来进行预测误差范围的方向的修正。通过根据行进角的上次和上上次的值来进行预测误差范围的修正，可以用少的运算量来进行修正，可以减轻处理的负担。
另外，上述的预测误差范围修正部最好根据测位位置移动的行进角的上次和上上次的值，在测量定时从上次推移到本次时，计算测位位置移动的方向，并进行预测误差范围的方向的修正，使得该计算出的方向位于中央。由此，预测要进行测位位置的修正的定时上的车辆的行进方向，并与该预测出的行进方向匹配地调整预测误差范围的配置，可以进行更符合实际情况的测位位置的修正。
另外，上述的预测误差范围修正部最好考虑行进角的变化量来进行预测误差范围的方向的修正。由此，在行进角的变化大的情况下，可以较大地设置预测误差范围的配置的调整量，相反在行进角的变化小的情况下可以较小设置预测误差范围的配置的调整量，所以可以进行与道路形状匹配的测位位置的修正。
另外，上述的预测误差范围修正部最好在测位位置移动的行进角的变化比基准值大时，进行预测误差范围的方向的修正。由此，可以减轻行进角的变化小的情况下的处理负担。
附图说明
图1是表示第一实施方式的导航装置的结构的图；
图2是在本实施方式中设置的预测误差范围的说明图；
图3是在本实施方式中设定的预测误差范围的说明图；
图4是表示预测加速度的实验结果的图；
图5是表示预测角速度的实验结果的图；
图6是表示通过位置修正部进行的测位位置的修正处理的具体例的图；
图7是表示第二实施方式的导航装置的结构的图；
图8是使用上次和上上次的测量定时中的行进角来修正预测误差范围的方向的情况下的修正量的说明图。
图2是在本实施方式中设置的预测误差范围的说明图；
图3是在本实施方式中设定的预测误差范围的说明图；
图4是表示预测加速度的实验结果的图；
图5是表示预测角速度的实验结果的图；
图6是表示通过位置修正部进行的测位位置的修正处理的具体例的图；
图7是表示第二实施方式的导航装置的结构的图；
图8是使用上次和上上次的测量定时中的行进角来修正预测误差范围的方向的情况下的修正量的说明图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明使用了本发明的一实施方式的导航装置。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的导航装置的结构的图。图1所示的导航装置构成为包含导航控制器1、GPS接收机2、自主导航传感器3、显示装置4。
导航控制器1控制导航装置的整体。该导航控制器1通过使用CPU、ROM、RAM等执行预定的动作程序来实现其功能。
GPS接收机2接收从多个GPS卫星发送的电波，进行三维位置测量处理或二维位置测量处理来输出车辆的绝对位置(测位位置)和速度及方位(行进角(travel angle))。自主导航传感器3包括将车辆转角作为相对方位检测的陀螺仪等的角度传感器和以每预定距离输出脉冲的距离传感器，并检测出车辆的相对位置和方位。显示装置4根据从导航控制器1输出的描绘数据，显示自身车辆位置周围的地图图像等的各种图像。
另外，如图1所示，上述导航控制器1构成为包含GPS处理部10、车辆位置计算部20、地图DB(数据库)30、地图匹配处理部40、描绘部50和显示处理部60。GPS处理部10输入从GPS接收机2输出的测位位置、速度、行进角，并根据这些来进行测位位置的修正。GPS处理部10具有误差范围设置部12、相对位置判断部14、位置修正部16。误差范围设置部12根据从GPS接收机2输出的某个时刻的位置测量定时中的速度和行进角，设置在本次的位置测量定时中有测位位置存在可能的预测误差范围。相对位置判断部14判断通过误差范围设置部12设置的预测误差范围和在本次的位置测量定时中从GPS接收机2输出的测位位置之间的相对位置关系。位置修正部16根据通过误差范围设置部12设置的预测误差范围和通过相对位置判断部14判断的相对位置关系，在需要进行修正的情况下，进行测位位置的修正。另外，在不需要进行修正的情况下(在从GPS接收机2输出的测位位置包含在预测误差范围(后文描述)的情况下)，不修正从GPS接收机2输出的测位位置而进行输出。另外，也可通过该位置修正部16来进行判断预测误差范围和使用了GPS接收机2的测位位置之间的相对位置关系的相对位置判断部14的动作。将从位置修正部16输出的测位位置输入到车辆位置计算部20中。
车辆位置计算部20根据从GPS处理部10内的位置修正部16输出的测位位置和由自主导航传感器3输出的相对位置和方位得到的车辆位置来计算车辆位置。例如，假定了以测位位置为中心的预定的误差圆，在根据自主导航传感器3的输出计算出的车辆位置包含在该误差圆内的情况下，采用根据自主导航传感器3的输出得到的车辆位置，在其不包含在误差圆内的情况下，将从GPS处理部10输出的测位位置用作车辆位置。
地图DB 30将表示道路的路段(link)和节点的详细数据和地图显示所需的图像数据、进行路径搜索和行驶引导等的各种导航动作所需的数据作为地图数据来进行存储。地图匹配处理部40进行地图匹配处理，该处理通过比较车辆的行驶轨迹与地图上的道路形状来修正从车辆位置计算部20输出的车辆位置。通过进行地图匹配处理，高精度地修正道路的宽度方向的位置。描绘部50进行描绘从地图匹配处理部40输出的修正后的车辆位置的周围的地图图像的处理。将该描绘数据送到显示处理部60后转换为适于显示的形式的信号，在显示装置4上显示车辆位置周围的地图图像。
上述的误差范围设置部12对应于误差范围设置部，相对位置判断部14、位置修正部16分别对应于位置修正部。
本实施方式的导航装置具有这种结构，下面，说明在GPS处理部10中进行的测位位置的修正动作。
图2和图3是在本实施方式中设置的预测误差范围的说明图。图2表示车辆的速度慢的情况下的预测误差范围，图3表示车辆的速度快的情况下的预测误差范围。如这些图所示，预测误差范围具有由通过有预定中心角的圆心的两条直线将由同心圆包围的区域截出的扇形形状。同心圆的小径部分表示相对上次的测位位置的本次的位置测量定时中的可移动最小距离，同心圆的大径部分表示相对上次的测位位置的本次的测量定时中的可移动最大距离。另外，通过圆心的两条直线中的一条(图2和图3中沿着逆时针旋转方向的上流测)表示对于上次的测位位置的最小行进角，另一条表示对于上次的测位位置的最大行进角。
若列举上述的预测误差范围的特征，则为如下所述。
(1)若速度慢，则最小行进角和最大行进角的差变大(图2)，若速度变快，则最小行进角和最大行进角的差变小(图3)。
(2)预测误差范围对从GPS接收机2输出的上次的行进角，加进根据上次的速度设置的行进角的可变范围，设置以上次的测位位置为中心的圆周方向的宽度(最小行进角和最大行进角的角度差)。另外，上述行进角的可变范围使用实际使用车辆测量从GPS接收机2输出的速度和行进角的改变范围的关系而得到的结果来设置。
(3)预测误差范围对从GPS接收机输出的上次的速度，加进根据上次的速度设置的速度的可变范围，并设置以上次的测位位置为中心的径向的宽度(同心圆的小径和大径之间的距离)。另外，上述的速度的可变范围通过实际使用车辆测量从GPS接收机2输出的速度和速度的变动范围的关系而得到的结果来设置。
(4)根据位置测量环境来可变地设置预测误差范围的大小。例如，在位置测量环境良好时，设置较大的预测误差范围。
接着，说明预测误差范围的具体的设置方法。使用从GPS接收机2输出的上次的速度来确定预测误差范围的径向的值(小径和大径的各半径)。通过下面的式子来计算小径的半径R1和大径的半径R2。单位为m。
R1＝((上次的速度)+(预测加速度最小值))×1000/3600...(1)
R2＝((上次的速度)+(预测加速度最大值))×1000/3600...(2)
这里，((上次速度)+(预测加速度最小值))和((上次速度)+(预测加速度最大值))表示速度的变动范围，其中预测加速度最小值和预测加速度最大值根据实际使用车辆来测量的结果来进行设置。另外，1000/3600用于将单位换算为m。
图4是表示预测加速度的实验结果的图。图4中，横轴表示速度(时速)，纵轴表示加速度。若每隔一秒从GPS接收机2输出速度，则通过从本次的速度减去上次的速度来计算该加速度。虽然加速度的实际测量值如图4所示有偏差，但是求出表示其最小值的近似曲线A，并将其作为每一速度的预测加速度最小值来使用。同样，求出表示最大值的近似曲线B，并将其作为每一速度的预测加速度最大值来使用。
另外，使用从GPS接收机2输出的上次的行进角来确定预测误差范围的圆周方向的角度(最小行进角和最大行进角)。通过下面的式子来计算最小行进角θ1和最大行进角θ2。
θ1＝(上次的行进角)+(预测角速度最小值) ...(3)
θ2＝(上次的行进角)+(预测角速度最大值) ...(4)
这里，((上次行进角)+(预测角速度最小值))和((上次行进角)+(预测角速度最大值))表示行进角的变动范围，其中，根据实际使用车辆来测量的结果来确定预测角最小值和预测角最大值。
图5是表示预测角速度的实验结果。图5中，横轴表示速度(时速)、纵轴表示角速度。若每隔一秒从GPS接收机2中输出行进角，则通过从本次的角速度减去上次的角速度来计算该角速度。角速度的实测值虽然如图5所示有偏差，但是求出表示其最小值的近似曲线C，并将其作为每一速度的预测角速度最小值来使用。同样，求出表示最大值的近似曲线D，并将其作为每一速度的预测角速度最大值来使用。
图6是表示通过位置修正部16进行的测位位置的修正处理的具体例的图。图6(A)是从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离比预测误差范围的可移动最大距离大，但是本次的行进角包含在最小行进角和最大行进角之间的情况。通过相对位置判断部14来进行该位置关系的判断。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1向上次的测位位置P0移动到对应于可移动的最大距离的大径部分d1的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d1’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d1，使其位于对应于可移动的最大距离的大径部分(预测误差范围的外缘上)。
图6(B)是上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离比预测误差范围的可移动最小距离小，但是本次的行进角包含在最小行进角和最大行进角之间的情况。这种情况下，位置修正部16进行将本次的测位位置P1沿与上次的测位位置P0连接的延长线移动到对应于可移动最小距离的小径部分d2的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d2’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d2，使其位于对应于可移动最小距离的小径部分(预测误差范围的外缘上)。
图6(C)是预测误差范围的可移动最大距离和可移动最小距离之间包含上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离，并且，本次的行进方向与配置了预测误差范围的方向一致，但是本次的行进角比最大行进角大的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到最大行进角和最小行进角朝向中心线与最大行进角相交的位置d3的测位位置的修正。也可修正测位位置d3’，使其比最大行进角(预测误差范围的外缘)位于内侧。另外，在比最小行进角小的情况下也同样进行修正。
图6(D)是预测误差范围的可移动最大距离和可移动最小距离之间包含了从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离，但是本次的行进方向朝向与配置了预测误差范围的方向相反的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动的最小距离的小径的中央部d4的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d4’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d4，使其位于对应于可移动最小距离的小径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
图6(E)是与预测误差范围的可移动最大距离相比，从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离大，并且，本次的行进方向与配置了预测误差范围的方向一致，但是本次的行进角在最小行进角和最大行进角之外的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动最大距离的大径的中央部d5的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d5’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d5，使其位于对应于可移动最大距离的大径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
图6(F)是与预测误差范围的可移动最大距离相比，从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离大，且本次的行进方向朝向与配置了预测误差范围的方向相反的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动最小距离的小径的中央部d6的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d6’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d6，使其位于对应于可移动最小距离的小径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
图6(G)是与预测误差范围的可移动最小距离相比，从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离小，且本次的行进角在最小行进角和最大行进角之外，但是本次的行进方向朝向与配置了预测误差范围的方向相同的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动最小距离的小径的中央部d7的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d7’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d7，使其位于对应于可移动最小距离的小径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
图6(H)是与预测误差范围的可移动最小距离相比，从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离小，且本次的行进角在最小行进角和最大行进角之外，并且本次的行进方向朝向与配置了预测误差范围的方向相反的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动最小距离的小径的中央部d8的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d8’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d8，使其位于对应于可移动最小距离的小径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
这样，在本实施方式的导航装置中，由于即使在实际的测位位置在预测误差范围之外的情况下，也进行考虑了与预测误差范围的相对位置关系的测位位置的修正，所以可以提高测位位置的修正精度。另外，由于在考虑与预测误差范围的相对位置关系的同时，进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置包含在预测误差范围的外缘上或其内部，所以与无条件地将测位位置修正为预测误差范围的中心位置的情况相比，可以提高位置测量误差的精度。尤其，通过进行测位位置的修正，以位于向实际的测位位置侧偏位的位置上，可以使实际的测位位置可靠地反映至修正后的测位位置，可以防止误差的扩大。
另外，从GPS接收机2中，与测位位置一起输出该测位位置移动的速度和行进角，并根据速度和行进角来设置预测误差范围。一般，由于从GPS接收机2输出的速度和行进角的精度比测位位置精度高，所以通过使用该速度和行进角来设置预测误差范围，从而可以准确设置要包含本次的测位位置的预测误差范围。
另外，预测误差范围是，对从GPS接收机2输出的上次的行进角，加进根据上次的速度设置的行进角的可变范围，来设置以上次的测位位置为中心的圆周方向的宽度。一般在速度大的情况下，认为本次的位置测量定时中的行进角的变化的偏差程度小，在速度小的情况下，认为速度的变化的偏差的程度大。因此，通过加进根据速度设置的行进角的可变范围，可以高精度设置预测误差范围的圆周方向的宽度。
另外，预测误差范围是，通过对从GPS接收机2输出的上次的速度加进根据上次的速度设置的速度的可变范围，来设置以上次的测位位置为中心的径向的宽度。一般在速度大的情况下，认为本次的位置测量定时中的速度的变化的偏差程度小，在速度小的情况下，认为速度的变化的偏差的程度大。因此，通过加进根据速度设置的速度的可变范围，可以高精度设置预测误差范围的半径方向的宽度。
另外，行进角的可变范围根据实际使用车辆测量从GPS接收机2输出的速度和行进角的变动范围的关系而得到的结果来设置，速度的可变范围根据实际使用车辆测量从GPS接收机2输出的速度和速度的变动范围的关系而得到的结果来设置。由此，由于可以使用正确的行进角或速度的可变范围，所以可以提高预测误差范围的精度，可以进一步提高测位位置的修正精度。
另外，本发明并不限于此，可以在本发明的精神的范围内进行各种变形实施。在上述的实施方式中，使用(1)式到(4)式来计算预测误差范围，但是也可根据位置测量环境来可变地设置该预测误差范围的大小。例如，也可将对应于位置测量环境的参数α乘以(1)式等中包含的(预测加速度最小值)、(预测加速度最大值)、(预测角速度最小值)、(预测角速度最大值)，并修正这些值。由此，由于可以设置对应于位置测量环境的预测误差范围，所以可以进行对应于位置测量环境的测位位置的适当修正。尤其，在位置测量环境好时，通过较大地设置上述参数α的值，来较大地设置预测误差范围，从而在位置测量环境良好且GPS测位位置的精度高的情况下，不进行修正而使用GPS测位位置的机会增加，可以减小累计误差。
[第二实施方式]
但是，在上述的第一实施方式的导航装置中，根据上次的位置测量定时的车辆的行进方向来设置对应于本次的位置测量定时的预测误差范围的方向(图2和图3所示的中心方向)。但是，在如曲折道路那样，车辆的行进方向的变化大，车辆表现出圆运动的动向的情况下，由于上次的位置测量定时的车辆的行进角和本次的位置测量定时的车辆的行进角不同，所以最好考虑该行进角的变化量来修正预测误差范围的方向。
图7是表示第二实施方式的导航装置的结构的图。图7所示的本实施方式的导航装置相对于图1所示的第一实施方式的导航装置，在导航控制器1A内的GPS处理部10A上追加了作为预测误差范围修正部的误差范围修正部18这一点是不同的。该误差范围修正部18根据上次之前的多次的位置测量定时的行进角的值，来修正对应于本次的位置测量定时而设置的预测误差范围的方向(中心方向)。
图8是使用上次和上上次的位置测量定时的行进角来修正预测误差范围的方向的情况下的修正量的说明图。图8中，若对应于上次的位置测量定时的测位位置为P0(X0，Y0)，行进角为θ0、对应于本次的位置测量定时的测位位置为P1(X1，Y1)，行进角为θ1，则从测位位置P0到P1车辆行进的情况下的正确的行进角θ可以通过下面的式子来计算。另外，R表示假定为车辆进行半径一定的圆运动时的半径。
θ＝tan-1((cosθ0-cosθ1)/(sinθ1-sinθ0)) ...(5)
但是，由于实际上不知道本次的位置测量定时的行进角θ，所以使用上次的位置测量定时的行进角θ0和上上次的位置测量定时的行进角θ-1的差(θ0-θ-1)作为角速度使用，而如下这样来预测本次的位置测量定时的行进角θ1。
θ1＝θ0+(θ0-θ-1)
因此，使用该θ1，可以如下面的式子这样来变形(5)式。
θ＝tan-1((cosθ0-cos(θ0+(θ0-θ-1)))/(sin(θ0+(θ0-θ-1))-sinθ0))...(6)
这样，根据上次和上上次的行进角，可以预测车辆从上次的测位位置行进到本次的测位位置的情况下的正确的行进角θ。误差范围修正部18进行使图2、图3、图6所示的预测误差范围的中心方向偏移该预测的行进角θ和上次的行进角θ0的差值(θ-θ0)的修正，即，进行使预测误差范围的中心方向与所预测的行进角θ一致的修正。
这样，在第二实施方式的导航装置中，在如曲折道路那样，在车辆的行进方向大大变化的场所行驶的情况下，由于可以进行考虑其行进方向的变化部分来调整预测误差范围的方向来进行测位位置的修正，所以可以进一步提高测位位置的修正精度。尤其，通过根据行进角的上次和上上次的值来进行预测误差范围的修正，可以用少的运算量来进行修正，可以减少处理的负担。
另外，预测要进行测位位置的修正的定时上的车辆的行进方向，并与该所预测出的行进方向匹配来调整预测误差范围的配置，从而可以进行更符合实际情况的测位位置的修正。进一步，在行进角的变化大的情况下，预测误差范围的配置的调整量大，相反在行进角的变化小的情况下，可以较小地设置预测误差范围的配置的调整量，所以可以进行与道路形状匹配的测位位置的修正。
另外，误差范围修正部18也可在测位位置移动的差异的行进角的变化量(θ0-θ-1)比基准值大时进行预测误差范围的方向的修正，在该变化量为基准值以下时不进行预测误差范围的方向的修正。由此，可以减轻行进角的变化小的情况下的负担。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的导航装置的结构的图。图1所示的导航装置构成为包含导航控制器1、GPS接收机2、自主导航传感器3、显示装置4。
导航控制器1控制导航装置的整体。该导航控制器1通过使用CPU、ROM、RAM等执行预定的动作程序来实现其功能。
GPS接收机2接收从多个GPS卫星发送的电波，进行三维位置测量处理或二维位置测量处理来输出车辆的绝对位置(测位位置)和速度及方位(行进角(travel angle))。自主导航传感器3包括将车辆转角作为相对方位检测的陀螺仪等的角度传感器和以每预定距离输出脉冲的距离传感器，并检测出车辆的相对位置和方位。显示装置4根据从导航控制器1输出的描绘数据，显示自身车辆位置周围的地图图像等的各种图像。
另外，如图1所示，上述导航控制器1构成为包含GPS处理部10、车辆位置计算部20、地图DB(数据库)30、地图匹配处理部40、描绘部50和显示处理部60。GPS处理部10输入从GPS接收机2输出的测位位置、速度、行进角，并根据这些来进行测位位置的修正。GPS处理部10具有误差范围设置部12、相对位置判断部14、位置修正部16。误差范围设置部12根据从GPS接收机2输出的某个时刻的位置测量定时中的速度和行进角，设置在本次的位置测量定时中有测位位置存在可能的预测误差范围。相对位置判断部14判断通过误差范围设置部12设置的预测误差范围和在本次的位置测量定时中从GPS接收机2输出的测位位置之间的相对位置关系。位置修正部16根据通过误差范围设置部12设置的预测误差范围和通过相对位置判断部14判断的相对位置关系，在需要进行修正的情况下，进行测位位置的修正。另外，在不需要进行修正的情况下(在从GPS接收机2输出的测位位置包含在预测误差范围(后文描述)的情况下)，不修正从GPS接收机2输出的测位位置而进行输出。另外，也可通过该位置修正部16来进行判断预测误差范围和使用了GPS接收机2的测位位置之间的相对位置关系的相对位置判断部14的动作。将从位置修正部16输出的测位位置输入到车辆位置计算部20中。
车辆位置计算部20根据从GPS处理部10内的位置修正部16输出的测位位置和由自主导航传感器3输出的相对位置和方位得到的车辆位置来计算车辆位置。例如，假定了以测位位置为中心的预定的误差圆，在根据自主导航传感器3的输出计算出的车辆位置包含在该误差圆内的情况下，采用根据自主导航传感器3的输出得到的车辆位置，在其不包含在误差圆内的情况下，将从GPS处理部10输出的测位位置用作车辆位置。
地图DB 30将表示道路的路段(link)和节点的详细数据和地图显示所需的图像数据、进行路径搜索和行驶引导等的各种导航动作所需的数据作为地图数据来进行存储。地图匹配处理部40进行地图匹配处理，该处理通过比较车辆的行驶轨迹与地图上的道路形状来修正从车辆位置计算部20输出的车辆位置。通过进行地图匹配处理，高精度地修正道路的宽度方向的位置。描绘部50进行描绘从地图匹配处理部40输出的修正后的车辆位置的周围的地图图像的处理。将该描绘数据送到显示处理部60后转换为适于显示的形式的信号，在显示装置4上显示车辆位置周围的地图图像。
上述的误差范围设置部12对应于误差范围设置部，相对位置判断部14、位置修正部16分别对应于位置修正部。
本实施方式的导航装置具有这种结构，下面，说明在GPS处理部10中进行的测位位置的修正动作。
图2和图3是在本实施方式中设置的预测误差范围的说明图。图2表示车辆的速度慢的情况下的预测误差范围，图3表示车辆的速度快的情况下的预测误差范围。如这些图所示，预测误差范围具有由通过有预定中心角的圆心的两条直线将由同心圆包围的区域截出的扇形形状。同心圆的小径部分表示相对上次的测位位置的本次的位置测量定时中的可移动最小距离，同心圆的大径部分表示相对上次的测位位置的本次的测量定时中的可移动最大距离。另外，通过圆心的两条直线中的一条(图2和图3中沿着逆时针旋转方向的上流测)表示对于上次的测位位置的最小行进角，另一条表示对于上次的测位位置的最大行进角。
若列举上述的预测误差范围的特征，则为如下所述。
(1)若速度慢，则最小行进角和最大行进角的差变大(图2)，若速度变快，则最小行进角和最大行进角的差变小(图3)。
(2)预测误差范围对从GPS接收机2输出的上次的行进角，加进根据上次的速度设置的行进角的可变范围，设置以上次的测位位置为中心的圆周方向的宽度(最小行进角和最大行进角的角度差)。另外，上述行进角的可变范围使用实际使用车辆测量从GPS接收机2输出的速度和行进角的改变范围的关系而得到的结果来设置。
(3)预测误差范围对从GPS接收机输出的上次的速度，加进根据上次的速度设置的速度的可变范围，并设置以上次的测位位置为中心的径向的宽度(同心圆的小径和大径之间的距离)。另外，上述的速度的可变范围通过实际使用车辆测量从GPS接收机2输出的速度和速度的变动范围的关系而得到的结果来设置。
(4)根据位置测量环境来可变地设置预测误差范围的大小。例如，在位置测量环境良好时，设置较大的预测误差范围。
接着，说明预测误差范围的具体的设置方法。使用从GPS接收机2输出的上次的速度来确定预测误差范围的径向的值(小径和大径的各半径)。通过下面的式子来计算小径的半径R1和大径的半径R2。单位为m。
R1＝((上次的速度)+(预测加速度最小值))×1000/3600...(1)
R2＝((上次的速度)+(预测加速度最大值))×1000/3600...(2)
这里，((上次速度)+(预测加速度最小值))和((上次速度)+(预测加速度最大值))表示速度的变动范围，其中预测加速度最小值和预测加速度最大值根据实际使用车辆来测量的结果来进行设置。另外，1000/3600用于将单位换算为m。
图4是表示预测加速度的实验结果的图。图4中，横轴表示速度(时速)，纵轴表示加速度。若每隔一秒从GPS接收机2输出速度，则通过从本次的速度减去上次的速度来计算该加速度。虽然加速度的实际测量值如图4所示有偏差，但是求出表示其最小值的近似曲线A，并将其作为每一速度的预测加速度最小值来使用。同样，求出表示最大值的近似曲线B，并将其作为每一速度的预测加速度最大值来使用。
另外，使用从GPS接收机2输出的上次的行进角来确定预测误差范围的圆周方向的角度(最小行进角和最大行进角)。通过下面的式子来计算最小行进角θ1和最大行进角θ2。
θ1＝(上次的行进角)+(预测角速度最小值) ...(3)
θ2＝(上次的行进角)+(预测角速度最大值) ...(4)
这里，((上次行进角)+(预测角速度最小值))和((上次行进角)+(预测角速度最大值))表示行进角的变动范围，其中，根据实际使用车辆来测量的结果来确定预测角最小值和预测角最大值。
图5是表示预测角速度的实验结果。图5中，横轴表示速度(时速)、纵轴表示角速度。若每隔一秒从GPS接收机2中输出行进角，则通过从本次的角速度减去上次的角速度来计算该角速度。角速度的实测值虽然如图5所示有偏差，但是求出表示其最小值的近似曲线C，并将其作为每一速度的预测角速度最小值来使用。同样，求出表示最大值的近似曲线D，并将其作为每一速度的预测角速度最大值来使用。
图6是表示通过位置修正部16进行的测位位置的修正处理的具体例的图。图6(A)是从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离比预测误差范围的可移动最大距离大，但是本次的行进角包含在最小行进角和最大行进角之间的情况。通过相对位置判断部14来进行该位置关系的判断。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1向上次的测位位置P0移动到对应于可移动的最大距离的大径部分d1的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d1’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d1，使其位于对应于可移动的最大距离的大径部分(预测误差范围的外缘上)。
图6(B)是上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离比预测误差范围的可移动最小距离小，但是本次的行进角包含在最小行进角和最大行进角之间的情况。这种情况下，位置修正部16进行将本次的测位位置P1沿与上次的测位位置P0连接的延长线移动到对应于可移动最小距离的小径部分d2的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d2’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d2，使其位于对应于可移动最小距离的小径部分(预测误差范围的外缘上)。
图6(C)是预测误差范围的可移动最大距离和可移动最小距离之间包含上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离，并且，本次的行进方向与配置了预测误差范围的方向一致，但是本次的行进角比最大行进角大的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到最大行进角和最小行进角朝向中心线与最大行进角相交的位置d3的测位位置的修正。也可修正测位位置d3’，使其比最大行进角(预测误差范围的外缘)位于内侧。另外，在比最小行进角小的情况下也同样进行修正。
图6(D)是预测误差范围的可移动最大距离和可移动最小距离之间包含了从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离，但是本次的行进方向朝向与配置了预测误差范围的方向相反的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动的最小距离的小径的中央部d4的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d4’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d4，使其位于对应于可移动最小距离的小径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
图6(E)是与预测误差范围的可移动最大距离相比，从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离大，并且，本次的行进方向与配置了预测误差范围的方向一致，但是本次的行进角在最小行进角和最大行进角之外的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动最大距离的大径的中央部d5的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d5’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d5，使其位于对应于可移动最大距离的大径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
图6(F)是与预测误差范围的可移动最大距离相比，从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离大，且本次的行进方向朝向与配置了预测误差范围的方向相反的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动最小距离的小径的中央部d6的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d6’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d6，使其位于对应于可移动最小距离的小径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
图6(G)是与预测误差范围的可移动最小距离相比，从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离小，且本次的行进角在最小行进角和最大行进角之外，但是本次的行进方向朝向与配置了预测误差范围的方向相同的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动最小距离的小径的中央部d7的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d7’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d7，使其位于对应于可移动最小距离的小径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
图6(H)是与预测误差范围的可移动最小距离相比，从上次的测位位置P0到本次的测位位置P1的距离小，且本次的行进角在最小行进角和最大行进角之外，并且本次的行进方向朝向与配置了预测误差范围的方向相反的情况。这种情况下，位置修正部16进行使本次的测位位置P1移动到对应于可移动最小距离的小径的中央部d8的测位位置的修正。另外，也可修正测位位置d8’，使其比外缘位于内侧，而不修正测位位置d8，使其位于对应于可移动最小距离的小径的中央部(预测误差范围的外缘上)。
这样，在本实施方式的导航装置中，由于即使在实际的测位位置在预测误差范围之外的情况下，也进行考虑了与预测误差范围的相对位置关系的测位位置的修正，所以可以提高测位位置的修正精度。另外，由于在考虑与预测误差范围的相对位置关系的同时，进行测位位置的修正，使得修正后的测位位置包含在预测误差范围的外缘上或其内部，所以与无条件地将测位位置修正为预测误差范围的中心位置的情况相比，可以提高位置测量误差的精度。尤其，通过进行测位位置的修正，以位于向实际的测位位置侧偏位的位置上，可以使实际的测位位置可靠地反映至修正后的测位位置，可以防止误差的扩大。
另外，从GPS接收机2中，与测位位置一起输出该测位位置移动的速度和行进角，并根据速度和行进角来设置预测误差范围。一般，由于从GPS接收机2输出的速度和行进角的精度比测位位置精度高，所以通过使用该速度和行进角来设置预测误差范围，从而可以准确设置要包含本次的测位位置的预测误差范围。
另外，预测误差范围是，对从GPS接收机2输出的上次的行进角，加进根据上次的速度设置的行进角的可变范围，来设置以上次的测位位置为中心的圆周方向的宽度。一般在速度大的情况下，认为本次的位置测量定时中的行进角的变化的偏差程度小，在速度小的情况下，认为速度的变化的偏差的程度大。因此，通过加进根据速度设置的行进角的可变范围，可以高精度设置预测误差范围的圆周方向的宽度。
另外，预测误差范围是，通过对从GPS接收机2输出的上次的速度加进根据上次的速度设置的速度的可变范围，来设置以上次的测位位置为中心的径向的宽度。一般在速度大的情况下，认为本次的位置测量定时中的速度的变化的偏差程度小，在速度小的情况下，认为速度的变化的偏差的程度大。因此，通过加进根据速度设置的速度的可变范围，可以高精度设置预测误差范围的半径方向的宽度。
另外，行进角的可变范围根据实际使用车辆测量从GPS接收机2输出的速度和行进角的变动范围的关系而得到的结果来设置，速度的可变范围根据实际使用车辆测量从GPS接收机2输出的速度和速度的变动范围的关系而得到的结果来设置。由此，由于可以使用正确的行进角或速度的可变范围，所以可以提高预测误差范围的精度，可以进一步提高测位位置的修正精度。
另外，本发明并不限于此，可以在本发明的精神的范围内进行各种变形实施。在上述的实施方式中，使用(1)式到(4)式来计算预测误差范围，但是也可根据位置测量环境来可变地设置该预测误差范围的大小。例如，也可将对应于位置测量环境的参数α乘以(1)式等中包含的(预测加速度最小值)、(预测加速度最大值)、(预测角速度最小值)、(预测角速度最大值)，并修正这些值。由此，由于可以设置对应于位置测量环境的预测误差范围，所以可以进行对应于位置测量环境的测位位置的适当修正。尤其，在位置测量环境好时，通过较大地设置上述参数α的值，来较大地设置预测误差范围，从而在位置测量环境良好且GPS测位位置的精度高的情况下，不进行修正而使用GPS测位位置的机会增加，可以减小累计误差。
[第二实施方式]
但是，在上述的第一实施方式的导航装置中，根据上次的位置测量定时的车辆的行进方向来设置对应于本次的位置测量定时的预测误差范围的方向(图2和图3所示的中心方向)。但是，在如曲折道路那样，车辆的行进方向的变化大，车辆表现出圆运动的动向的情况下，由于上次的位置测量定时的车辆的行进角和本次的位置测量定时的车辆的行进角不同，所以最好考虑该行进角的变化量来修正预测误差范围的方向。
图7是表示第二实施方式的导航装置的结构的图。图7所示的本实施方式的导航装置相对于图1所示的第一实施方式的导航装置，在导航控制器1A内的GPS处理部10A上追加了作为预测误差范围修正部的误差范围修正部18这一点是不同的。该误差范围修正部18根据上次之前的多次的位置测量定时的行进角的值，来修正对应于本次的位置测量定时而设置的预测误差范围的方向(中心方向)。
图8是使用上次和上上次的位置测量定时的行进角来修正预测误差范围的方向的情况下的修正量的说明图。图8中，若对应于上次的位置测量定时的测位位置为P0(X0，Y0)，行进角为θ0、对应于本次的位置测量定时的测位位置为P1(X1，Y1)，行进角为θ1，则从测位位置P0到P1车辆行进的情况下的正确的行进角θ可以通过下面的式子来计算。另外，R表示假定为车辆进行半径一定的圆运动时的半径。
θ＝tan-1((cosθ0-cosθ1)/(sinθ1-sinθ0)) ...(5)
但是，由于实际上不知道本次的位置测量定时的行进角θ，所以使用上次的位置测量定时的行进角θ0和上上次的位置测量定时的行进角θ-1的差(θ0-θ-1)作为角速度使用，而如下这样来预测本次的位置测量定时的行进角θ1。
θ1＝θ0+(θ0-θ-1)
因此，使用该θ1，可以如下面的式子这样来变形(5)式。
θ＝tan-1((cosθ0-cos(θ0+(θ0-θ-1)))/(sin(θ0+(θ0-θ-1))-sinθ0))...(6)
这样，根据上次和上上次的行进角，可以预测车辆从上次的测位位置行进到本次的测位位置的情况下的正确的行进角θ。误差范围修正部18进行使图2、图3、图6所示的预测误差范围的中心方向偏移该预测的行进角θ和上次的行进角θ0的差值(θ-θ0)的修正，即，进行使预测误差范围的中心方向与所预测的行进角θ一致的修正。
这样，在第二实施方式的导航装置中，在如曲折道路那样，在车辆的行进方向大大变化的场所行驶的情况下，由于可以进行考虑其行进方向的变化部分来调整预测误差范围的方向来进行测位位置的修正，所以可以进一步提高测位位置的修正精度。尤其，通过根据行进角的上次和上上次的值来进行预测误差范围的修正，可以用少的运算量来进行修正，可以减少处理的负担。
另外，预测要进行测位位置的修正的定时上的车辆的行进方向，并与该所预测出的行进方向匹配来调整预测误差范围的配置，从而可以进行更符合实际情况的测位位置的修正。进一步，在行进角的变化大的情况下，预测误差范围的配置的调整量大，相反在行进角的变化小的情况下，可以较小地设置预测误差范围的配置的调整量，所以可以进行与道路形状匹配的测位位置的修正。
另外，误差范围修正部18也可在测位位置移动的差异的行进角的变化量(θ0-θ-1)比基准值大时进行预测误差范围的方向的修正，在该变化量为基准值以下时不进行预测误差范围的方向的修正。由此，可以减轻行进角的变化小的情况下的负担。