JP2697445B2 - Navigation device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、自動車等の移動体に
おいて現在地を推定するナビゲーション装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a navigation apparatus for estimating a current position of a moving body such as a car.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自立航法手段と電波航法手段を組み合せ
たナビゲーション装置としては、特開平２−４７５７７
号公報があり、これは電波航法手段より算出した特定円
と自立航法手段から推測された位置データとを比較し、
車両の現在位置を求めるものであった。2. Description of the Related Art A navigation device combining self-contained navigation means and radio navigation means is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-47577.
There is an official gazette, which compares the specific circle calculated by the radio navigation means with the position data estimated from the self-contained navigation means,
The current position of the vehicle was determined.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来装置においては、推測した現在位置が離散的にな
り、交差点、曲り角等の特異点を用いるマップマッチン
グ処理ができなくなるという課題があった。However, in the above-mentioned conventional apparatus, there is a problem that the estimated current position becomes discrete, and a map matching process using a singular point such as an intersection or a corner cannot be performed.
【０００４】この発明は上記のような課題を解決するた
めに成されたものであり、マップマッチング処理を用い
て常に精度良く安定した現在地情報を提供することがで
きるナビゲーション装置を得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a navigation apparatus that can always provide accurate and stable current position information using a map matching process. I do.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明に係るナビゲー
ション装置は、衛星からの電波を受信して現在位置デー
タを演算する電波航法手段と、車速センサ及び方位セン
サにより現在位置データを演算する自立航法手段と、こ
の自立航法手段により演算された現在位置データからマ
ップマッチング処理により現在位置データを求めるマッ
プマッチング手段と、受信時の衛星の配置から上記電波
航法手段により演算された現在位置データの誤差を検出
する手段と、自立航法手段により演算された現在位置デ
ータの積算誤差を検出する手段と、上記自立航法手段に
より演算された現在位置データの積算誤差が所定値より
大きく上記自立航法手段が異常でなければ、上記自立航
法手段により演算された現在位置データを選択する手段
とを設けたものである。また、所定値は上記電波航法手
段により演算された現在位置データの誤差である。 A navigation device according to the present invention receives a radio wave from a satellite and receives a current position data.
Radio navigation means for calculating the vehicle speed,
Self-contained navigation means for calculating current position data by
From the current position data calculated by the self-contained navigation means
Map to find current position data by
Matching means and the position of the satellite at the time of reception
Detects errors in the current position data calculated by the navigation means
And the current position data calculated by the self-contained navigation means.
Data integration error detection means and the self-contained navigation means
Error of the current position data calculated from the specified value
If the above self-contained navigation means is not abnormal,
Means for selecting the current position data calculated by the means
It is provided with a door. In addition, the prescribed value is
This is the error of the current position data calculated by the stage.
【０００６】[0006]
【作用】この発明においては、自立航法手段により演算
された現在位置データの積算誤差が所定値より大きく自
立航法手段が異常でなければ、自立航法手段により演算
された現在位置データを選択する。また、所定値を電波
航法手段により演算された現在位置データの誤差とす
る。 According to the present invention, the operation is calculated by the independent navigation means.
The accumulated error of the current position data
If the navigation means is not abnormal, calculate using the self-contained navigation means
The selected current position data is selected. In addition, the specified value
The error of the current position data calculated by the navigation means
You.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、この発明の実施例を図面とともに説明
する。図１はこの実施例によるナビゲーション装置の基
本構成を示し、１はＧＰＳや路側ビーコン等によって自
動車等の移動体の現在位置を電波によって把握する電波
航法手段、２は自動車等の移動体内で現在位置を推定す
る自立航法手段、３は道路ネットワークデータ記憶手段
５に記憶している道路情報と電波航法手段１及び自立航
法手段２から得られる現在位置データに基づいてマップ
マッチング処理を施し、かつ制御を行なう制御手段、４
は制御手段３から得られた現在位置データを利用する利
用手段である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic configuration of a navigation device according to this embodiment. 1 is a radio navigation means for grasping the current position of a moving object such as a car by GPS or a roadside beacon by radio waves, and 2 is the current position in a moving body such as a car. The self-contained navigation means 3 for estimating the map information is processed based on the road information stored in the road network data storage means 5 and the current position data obtained from the radio navigation means 1 and the self-contained navigation means 2, and the control is performed. Control means to perform, 4
Is a use unit that uses the current position data obtained from the control unit 3.
【０００８】図２はこの実施例によるナビゲーション装
置の詳細な構成を示し、電波航法手段１としてはＧＰＳ
受信機６を選択採用し、自立航法手段２のセンサとして
は方位センサ７及び車速センサ８を用いている。又、道
路ネットワークデータ記憶手段５としては、ＣＤＲＯＭ
１２を採用し、利用手段４としてはＣＲＴ等の映像装置
に表示する表示部１０を設けている。又、制御手段３は
ＣＰＵ９とＲＡＭ１１により構成している。FIG. 2 shows a detailed configuration of the navigation apparatus according to this embodiment.
A receiver 6 is selectively adopted, and a direction sensor 7 and a vehicle speed sensor 8 are used as sensors of the self-contained navigation means 2. The road network data storage means 5 is a CDROM.
The display unit 10 for displaying on a video device such as a CRT is used as the use unit 4. Further, the control means 3 comprises a CPU 9 and a RAM 11.
【０００９】図５はＧＰＳ受信機６を用いたときに、Ｇ
ＰＳ受信機６が受信した現在位置の確率分布を示し、真
の位置Ｏを原点として、受信時のＧＰＳ衛星の配置によ
り決定される大きさＥrgを半径とする円の内側にＧＰＳ
受信機６の現在位置データＰが存在する。言い換える
と、ＧＰＳ受信機６の現在位置データＰは、受信したＧ
ＰＳ衛星の配置が判れば、いつでも真の位置Ｏは得られ
た現在位置データＰを中心とした半径Ｅrgの中に存在す
ると言える。FIG. 5 shows that when the GPS receiver 6 is used,
The probability distribution of the current position received by the PS receiver 6 is shown, and the true position O is set as the origin, and the GPS is placed inside a circle whose radius is the size Erg determined by the arrangement of the GPS satellites at the time of reception.
The current position data P of the receiver 6 exists. In other words, the current position data P of the GPS receiver 6 is
When the arrangement of the PS satellites is known, it can be said that the true position O always exists within the radius Erg around the obtained current position data P.
【００１０】図６は車速センサ８による距離測定の連続
走行距離に対する真の位置からの誤差の様子を示し、一
般に多く用いられている車速センサ８はスピードメータ
ケーブルの一回転にｎ回パルスを発生する構造になって
いる。又、日本においては、ＪＩＳ規格によって、４輪
自動車のスピードメータケーブルは６０km／ｈで６３７
ｒｐｍに規定されている。従って、１パルス当りの距離
ｌは次式のように表わされる。 ｌ＝６００００／３６００／６３７／ｎ（mm） しかしながら、現実には搭乗人員やタイヤの摩耗や空気
圧の変動等によって、ｌの値と現実の１パルス当りの距
離Ｌとに僅かながらの誤差を生じる。この僅かな誤差
は、走行距離が大きくなると積算されて大きな誤差とな
る。FIG. 6 shows the error from the true position with respect to the continuous running distance in the distance measurement by the vehicle speed sensor 8. The generally used vehicle speed sensor 8 generates a pulse n times per rotation of the speedometer cable. It has a structure to do. In Japan, according to the JIS standard, the speedometer cable of a four-wheel vehicle is 637 at 60 km / h.
rpm. Therefore, the distance 1 per pulse is represented by the following equation. l = 60000/3600/637 / n (mm) However, in reality, a slight error occurs between the value of l and the actual distance L per one pulse due to crew members, tire wear, air pressure fluctuations, and the like. . These small errors are accumulated as the traveling distance increases, and become large errors.
【００１１】図７は方位センサ７による方位測定の曲り
回数に対する真の位置からの誤差の様子を示す。一般に
多く用いられている方位センサ７は、地磁気を利用した
地磁気センサである。地磁気センサは、直交するコイル
に地磁気の磁束によって流れる電流を測定することによ
って方位を知るものである。この地磁気センサからの信
号をＣＰＵ９が認識するには、Ａ／Ｄコンバータによっ
てデジタル処理を施さなければならず、この処理の過程
によって僅かながら誤差を生じる。この誤差は曲り回数
が増えるに従って積算され、大きな誤差を生じる。FIG. 7 shows an error from the true position with respect to the number of turns in the azimuth measurement by the azimuth sensor 7. The azimuth sensor 7, which is generally used, is a geomagnetic sensor using geomagnetism. The terrestrial magnetism sensor detects the direction by measuring a current flowing in a perpendicular coil by terrestrial magnetic flux. In order for the CPU 9 to recognize the signal from the terrestrial magnetism sensor, digital processing must be performed by an A / D converter, and a slight error occurs in the process of this processing. This error is integrated as the number of turns increases, resulting in a large error.
【００１２】また、マップマッチング処理は、曲り角を
曲るなどの特異点や、過去の軌跡とＣＤＲＯＭ１２内に
記憶している道路ネットワークデータとの照合によっ
て、車速センサ８や方位センサ７による積算誤差を解消
するものであるが、特異点が無い場合にはマップマッチ
ング処理ができずに積算誤差が解消されない。又、特異
点がある場合でも、道路ネットワークデータに非常に似
ている形状がある場合などには、誤った結果を出し、さ
らに誤差を大きくしてしまうこともある。マップマッチ
ング処理は特異点を利用するため継続的なデータが必要
であり、ＧＰＳ受信機６のデータのように離散的なデー
タは適していない。In the map matching process, the integration error of the vehicle speed sensor 8 and the direction sensor 7 is determined by comparing a singular point such as a turning angle and a past trajectory with road network data stored in the CD ROM 12. However, when there is no singular point, the map matching process cannot be performed and the integration error is not eliminated. In addition, even when there is a singular point, if there is a shape very similar to the road network data, an erroneous result is output, and the error may be further increased. Since the map matching process uses singular points, continuous data is required, and discrete data such as the data of the GPS receiver 6 is not suitable.
【００１３】上記のような各々の処理手段には特徴があ
り、上手に組み合せることにより、的確な現在位置を推
定することができる。それは、自立航法による積算誤差
とＧＰＳ受信機６の位置確率分布円の半径Ｅrg（ＧＰＳ
の位置誤差の最大値）とを比較することである。又、自
立航法とマップマッチング処理を基本とする。[0013] Each of the processing means as described above has a characteristic, and when combined well, an accurate current position can be estimated. This is because the integration error due to self-contained navigation and the radius Erg of the position probability distribution circle of the GPS receiver 6 (GPS
Is the maximum value) and a comparison to Rukoto the position error. In addition, self-contained navigation and map matching processing are basically used.
【００１４】図３，図４は制御手段３を実施するＣＰＵ
９のプログラムのフローチャートであり、電源のオンに
よりＳＰ１にプログラムは進む。このとき、ＲＡＭ１１
にバックアップされていた前回の位置データ（自立航法
による位置データＸＲ，ＹＲ）がデータとして引き渡さ
れ、ＳＰ２を介してＳＰ３で前回の位置データが特異点
か否かを判断する。特異点であればＳＰ４に進んでマッ
プマッチング処理をする。この処理はＣＤＲＯＭ１２か
らの道路ネットワークデータと位置データとの照合によ
り行なわれる。ＳＰ４により照合点（Ｘm，Ｙm ）が決
定されると、ＳＰ５ではこの照合点（Ｘm，Ｙm ）を自
立航法のスタートポイント（Ｘ0，Ｙ0 ）とし、ＳＰ６
では自立航法の誤差をクリアし、ＳＰ１３へ進む。FIGS. 3 and 4 show a CPU implementing the control means 3.
9 is a flowchart of the program No. 9, and when the power is turned on, the program proceeds to SP1. At this time, the RAM 11
The previous position data (position data XR, YR based on the self-contained navigation) backed up in step (2) is delivered as data, and it is determined at SP3 via SP2 whether or not the previous position data is a singular point. If it is a singular point, the process proceeds to SP4 to perform a map matching process. This process is performed by comparing the road network data from the CDROM 12 with the position data. When the reference point (Xm, Ym) is determined by SP4, the reference point (Xm, Ym) is set to the start point (X0, Y0) of the self-contained navigation in SP5, and SP6 is set.
Then, the error of the self-contained navigation is cleared, and the process proceeds to SP13.
【００１５】一方、ＳＰ３で特異点がないと判断すれ
ば、ＳＰ７に進んでＧＰＳ測位か否か判断する。ＧＰＳ
測位であればＳＰ８に進み、ＣＰＵ９における積算によ
り検出された自立航法の誤差（積算誤差）とＧＰＳ受信
機６により検出されたＧＰＳの誤差（受信位置データの
確率分布円の半径）とを比較する。自立航法の誤差の方
が小さければＳＰ９に進み、位置データ（ＸＲ，ＹＲ）
がＧＰＳの誤差円の範囲の内側か否かを判断し、外側で
あれば位置データ（ＸＲ，ＹＲ）が異常であると判断し
てＳＰ１０へ進み、ＧＰＳの位置データ（ＸＧ，ＹＧ）
を自立航法のスタートポイント（Ｘ0，Ｙ0 ）とし、Ｓ
Ｐ６へ進む。ＳＰ８で自立航法の誤差の方が大きけれ
ば、またＳＰ９で位置データ（ＸＲ，ＹＲ）がＧＰＳの
誤差円の内側にある場合にはＳＰ１１へ進み、自立航法
の各センサ７，８の異常診断を行なう。On the other hand, if it is determined in SP3 that there is no singular point, the process proceeds to SP7 to determine whether or not the GPS positioning is performed. GPS
If it is the positioning, the process proceeds to SP8, and the error of the self-contained navigation (integration error) detected by the integration in the CPU 9 is compared with the GPS error (the radius of the probability distribution circle of the reception position data) detected by the GPS receiver 6. . If the error of the self-contained navigation is smaller, proceed to SP9, and the position data (XR, YR)
Is determined to be inside the range of the GPS error circle, and if it is outside, the position data (XR, YR) is determined to be abnormal, and the process proceeds to SP10, where the GPS position data (XG, YG) is determined.
Is the start point (X0, Y0) of the self-contained navigation, and S
Proceed to P6. If the error of the self-contained navigation is larger in SP8, and if the position data (XR, YR) is inside the GPS error circle in SP9, the process proceeds to SP11 and the abnormality diagnosis of each sensor 7, 8 of the self-contained navigation is performed. Do.
【００１６】異常であればＳＰ１０へ進み、異常でなけ
ればＳＰ１２に進む。又、ＳＰ７でＧＰＳ測位でない場
合もＳＰ１２へ進む。ＳＰ１２では位置データ（ＸＲ，
ＹＲ）をスタートポイント（Ｘ0，Ｙ0 ）とし、ＳＰ１
３へ進む。ＳＰ１３では方位センサ７及び車速センサ８
から（θ，ｌ，ｔ）を得、ＳＰ１４ではスタートポイン
ト（Ｘ0，Ｙ0 ）を元に（θ，ｌ，ｔ）から現在位置
（Ｘ，Ｙ）を計算し、（ＸＲ，ＹＲ）とする。ＳＰ１５
ではこの（ＸＲ，ＹＲ）のときの自立航法の積算誤差を
計算し、ＳＰ１６を介してＳＰ２へ戻る。なお、θは角
度、ｌは距離、ｔは時間である。If abnormal, proceed to SP10, otherwise proceed to SP12. If the GPS positioning is not performed in SP7, the process proceeds to SP12. In SP12, the position data (XR,
YR) as the start point (X0, Y0) and SP1
Proceed to 3. In SP13, the direction sensor 7 and the vehicle speed sensor 8
From (θ, l, t), SP14 calculates the current position (X, Y) from (θ, l, t) based on the start point (X0, Y0) and sets it as (XR, YR). SP15
Then, the integrated error of the self-contained navigation at the time of (XR, YR) is calculated, and the process returns to SP2 via SP16. Here, θ is an angle, l is a distance, and t is time.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、自立航
法手段により演算された現在位置デー タの積算誤差が所
定値より大きく自立航法手段が異常でなければ、自立航
法手段により演算された現在位置データを選択するの
で、道路情報を利用してのマップマッチング処理と組み
合せることにより、常に精度良く安定した現在位置情報
を得ることができる。As described above, according to the present invention, self-sustained navigation
The integrated error is Tokoro of the current position data, which is calculated by the law means
Unless the self-contained navigation means is larger than the set value, self-contained navigation
Select the current position data calculated by
Thus, by combining with the map matching processing using road information, stable current position information can always be obtained with high accuracy.
【図１】 この発明装置の基本構成図である。FIG. 1 is a basic configuration diagram of the device of the present invention.
【図２】 この発明装置の詳細構成図である。FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the device of the present invention.
【図３】 この発明装置の動作を示すフローチャートで
ある。FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the apparatus of the present invention.
【図４】 この発明装置の動作を示すフローチャートで
ある。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the apparatus of the present invention.
【図５】 ＧＰＳ受信機の特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of a GPS receiver.
【図６】 車速センサの特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a vehicle speed sensor.
【図７】 方位センサの特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram of the direction sensor.
１ 電波航法手段 ２ 自立航法手段 ３ 制御手段 ５ 道路ネットワークデータ記憶手段 ６ ＧＰＳ受信機 ７ 方位センサ ８ 車速センサ ９ ＣＰＵ １１ ＲＡＭ １２ ＣＤＲＯＭ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Radio navigation means 2 Self-contained navigation means 3 Control means 5 Road network data storage means 6 GPS receiver 7 Direction sensor 8 Vehicle speed sensor 9 CPU 11 RAM 12 CDROM
Claims (2)
タを演算する電波航法手段と、車速センサ及び方位セン
サにより現在位置データを演算する自立航法手段と、こ
の自立航法手段により演算された現在位置データからマ
ップマッチング処理により現在位置データを求めるマッ
プマッチング手段と、受信時の衛星の配置から上記電波
航法手段により演算された現在位置データの誤差を検出
する手段と、自立航法手段により演算された現在位置デ
ータの積算誤差を検出する手段と、上記自立航法手段に
より演算された現在位置データの積算誤差が所定値より
大きく上記自立航法手段が異常でなければ、上記自立航
法手段により演算された現在位置データを選択する手段
とを備えたことを特徴とするナビゲーション装置。(1) receiving a radio wave from a satellite to obtain a current position data;
Radio navigation means for calculating the vehicle speed,
Self-contained navigation means for calculating current position data by
From the current position data calculated by the self-contained navigation means
Map to find current position data by
Matching means and the position of the satellite at the time of reception
Detects errors in the current position data calculated by the navigation means
And the current position data calculated by the self-contained navigation means.
Data integration error detection means and the self-contained navigation means
Error of the current position data calculated from the specified value
If the above self-contained navigation means is not abnormal,
Means for selecting the current position data calculated by the means
Navigation apparatus characterized by comprising and.
れた現在位置データの誤差であることを特徴とする請求
項１記載のナビゲーション装置。 2. The predetermined value is calculated by said radio navigation means.
The error of the current position data
Item 4. The navigation device according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000661A JP2697445B2 (en) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | Navigation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4000661A JP2697445B2 (en) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | Navigation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05181417A JPH05181417A (en) | 1993-07-23 |
| JP2697445B2 true JP2697445B2 (en) | 1998-01-14 |
Family
ID=11479914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4000661A Expired - Lifetime JP2697445B2 (en) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | Navigation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2697445B2 (en) |
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| WO2008075438A1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Pioneer Corporation | Navigation device, map matching method, and map matching program |
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Family Cites Families (1)
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-
1992
- 1992-01-07 JP JP4000661A patent/JP2697445B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH05181417A (en) | 1993-07-23 |
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