JP2734110B2 - Car navigation system - Google Patents
Car navigation systemInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両の位置や方位およびその周囲の地図情
報等を表示する車載用ナビゲーション装置に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an in-vehicle navigation device that displays the position and orientation of a vehicle, map information around the vehicle, and the like.
従来の技術 第３図は従来の車載用ナビゲーション装置の構成の一
例を示している。第３図において、31はセンサ部、23は
位置方位修正装置、33は補助記憶装置、34は表示装置で
ある。センサ部31は、車両の走行距離を検出する速度セ
ンサ35と、車両の走行方位を検出する角速度センサ36と
を備えている。位置方位修正装置32は、速度センサ35か
らの信号を受けて現在の車両の推定位置を算出する手段
37と、角速度センサ36からの信号を受けて現在の車両の
推定方位を算出する手段38と、算出された推定位置およ
び推定方位の累積誤差を補助記憶装置33の地図データ39
を用いて修正する位置方位修正手段40と、修正された位
置および方位をCRTなどの表示装置34に表示された地図
上に表示する表示手段41とを備えている。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows an example of a configuration of a conventional on-vehicle navigation device. In FIG. 3, 31 is a sensor unit, 23 is a position / orientation correction device, 33 is an auxiliary storage device, and 34 is a display device. The sensor unit 31 includes a speed sensor 35 that detects the traveling distance of the vehicle, and an angular velocity sensor 36 that detects the traveling direction of the vehicle. The position and orientation correction device 32 receives the signal from the speed sensor 35 and calculates a current estimated position of the vehicle.
37, means 38 for receiving the signal from the angular velocity sensor 36 to calculate the current estimated azimuth of the vehicle, and storing the calculated estimated position and accumulated error of the estimated azimuth in the map data 39 of the auxiliary storage device 33.
And a display unit 41 for displaying the corrected position and direction on a map displayed on a display device 34 such as a CRT.
このような従来装置では、位置および方位の修正を第
４図に示す模式図および第５図に示すアルゴリズムを用
いて行っていた。すなわち、速度センサ35から走行距離
42を求めるとともに角速度センサ36から変化角度45を求
め（ステップ51）、速度センサ35から得られた走行距離
42を前回位置43に加えて推定位置44を求めるとともに角
速度センサ36から得られた変化角度45を前回方位46に加
えて推定方位47を求め（ステップ52）、これらを地図デ
ータ39と比較して修正位置48および修正方位49を求め、
表示装置34の地図上にマッチングさせていた（ステップ
53）。In such a conventional device, the position and orientation are corrected using the schematic diagram shown in FIG. 4 and the algorithm shown in FIG. That is, the traveling distance is calculated from the speed sensor 35.
42 and the angle of change 45 from the angular velocity sensor 36 (step 51), and the travel distance obtained from the speed sensor 35
42 is added to the previous position 43 to obtain an estimated position 44, and the change angle 45 obtained from the angular velocity sensor 36 is added to the previous azimuth 46 to obtain an estimated azimuth 47 (step 52). These are compared with the map data 39. Find the correction position 48 and correction direction 49,
Matching on the map of the display device 34 (step
53).
第６図にはこのマッチングの際の車両が存在すると思
われる候補道路を地図データから選んで推定位置および
推定方位を修正するためのアルゴリズムの一例が示され
ている。ここではまず、地図データの中から位置誤差が
一定値以内の道路を残し（ステップ61）、次いで方位誤
差が一定値以内の道路を残して候補道路とし（ステップ
62）、次にこの道路が唯一かどうかを判断し（ステップ
63）、この道路が唯一であれば車両はこの道路上にある
として推定位置に最も近い位置を車両の現在位置とする
とともに（ステップ64）、この道路の方位を車両の現在
方位とする（ステップ65）。一方、この道路が唯一でな
い場合は位置と方位を決めることはできないと考え、修
正を行なわずに算出された推定位置と推定方位をそのま
ま保持する。FIG. 6 shows an example of an algorithm for selecting a candidate road on which the vehicle is assumed to be present from the map data at the time of the matching and correcting the estimated position and the estimated azimuth. First, a road with a position error within a certain value is left from the map data (step 61), and then a road with an azimuth error within a certain value is left as a candidate road (step 61).
62) Then determine if this is the only road (step
63) If this road is unique, the vehicle is assumed to be on this road, and the position closest to the estimated position is set as the current position of the vehicle (step 64), and the direction of this road is set as the current direction of the vehicle (step 64). 65). On the other hand, if this road is not unique, it is considered that the position and the azimuth cannot be determined, and the estimated position and the azimuth calculated without correction are held as they are.
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の車両位置方位修正方法で
は、例えば第７図に示すように道路上の障害物71を回避
するために進行方位を変えたとき、または第８図に示す
ように片側が複数車線ある道路で車線変更するために進
行方位を変えた場合に、その変えた方位72、81を用いて
修正を行おうとすると、候補道路を選択できないかまた
は明らかに不適当な道路を誤って選択する恐れがあっ
た。However, in the above-described conventional vehicle position and azimuth correction method, when the traveling azimuth is changed to avoid the obstacle 71 on the road as shown in FIG. As shown in the figure, if you change the heading to change lanes on a road with multiple lanes on one side, if you try to make corrections using the changed headings 72 and 81, you can not select the candidate road or it is obviously inappropriate There was a risk of selecting the wrong road by mistake.
これを防ぐための方策として、第９図に示すように前
回位置91と今回位置92とを結ぶベクトル93を作り、この
ベクトル93の方位94を地図データと比較するための方位
とする方法も考えられた。この方法はアルゴリズムが比
較的簡単であり、前記方法に対して微小な方位変動に強
いという長所があるものの、方位を算出するために逆三
角関数またはそれに変わる膨大なデータ変換テーブルを
必要とし、車載用として簡素な処理やデータの縮小化が
望まれているナビゲーション装置では実現が困難である
という問題があった。As a measure to prevent this, as shown in FIG. 9, a method of creating a vector 93 connecting the previous position 91 and the current position 92 and using the direction 94 of this vector 93 as the direction for comparison with the map data is considered. Was done. Although this method has the advantage that the algorithm is relatively simple and is resistant to minute azimuth fluctuations compared to the above method, it requires an inverse trigonometric function or a huge data conversion table instead of it to calculate the azimuth, and However, there is a problem that it is difficult to realize a navigation device that requires simple processing and data reduction in use.
本発明は、このような従来の問題点を解決し、障害物
の回避や車線変更等で進行方位がわずかに変わった場合
でも、その方位に大きく引きずられることなしに、簡素
な演算機能で地図データとの比較に適した方位を算出し
て車両の位置および方位を修正することのできる優れた
車載用ナビゲーション装置を提供することを目的とす
る。The present invention solves such a conventional problem, and even when the traveling direction changes slightly due to obstacle avoidance or lane change, etc., the map can be mapped by a simple calculation function without being largely dragged by the direction. It is an object of the present invention to provide an excellent in-vehicle navigation device that can correct a position and a direction of a vehicle by calculating a direction suitable for comparison with data.
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、下記の算出式に
基づいて、車両の推定方位を走行距離で積分した値を走
行距離の積分値で除し、これをある区間の車両の平均進
行方位として車両の位置と方位の修正に用いるようにし
たものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention divides the value obtained by integrating the estimated azimuth of the vehicle with the mileage by the integral value of the mileage, based on the following calculation formula. The average traveling direction of the vehicle in the section is used for correcting the position and direction of the vehicle.
d1:微小走行距離 θ:d1の関数として表される車両の推定方位 θ′：車両の平均進行方位 作用 したがって本発明によれば、障害物の回避や車線変更
等で車両の方位がわずかに変わった場合でも、その方位
に大きく引きずられることがなく、簡素な演算機能で地
図データとの比較に適した方位を算出できるという効果
を有する。 d1: minute traveling distance θ: estimated azimuth of the vehicle expressed as a function of d1 θ ′: average traveling azimuth of the vehicle Action Therefore, according to the present invention, the azimuth of the vehicle slightly changes due to obstacle avoidance, lane change, etc. Even in the case of the above, there is an effect that the azimuth suitable for comparison with the map data can be calculated by a simple calculation function without being largely dragged by the azimuth.
実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。
第１図において、１はセンサ部、２は位置方位修正装
置、３は補助記憶装置、４は表示装置である。センサ部
１は、車両の走行距離を検出する速度センサ５と、車両
の走行方位を検出する角速度センサ６とを備えている。
位置方位修正装置２は、速度センサ５からの信号を受け
て現在の車両の推定位置を算出する手段７と、角速度セ
ンサ６からの信号を受けて現在の車両の推定方位を算出
する手段８と、算出手段７、８からの信号を受けて平均
進行方位を算出する手段９と、算出された推定位置およ
び平均進行方位に含まれている累積誤差を補助記憶装置
３の地図データ10を用いて修正する位置方位修正手段11
と、修正された位置および方位をCRTなどの表示装置４
に表示された地図上に表示する表示手段12とを備えてい
る。Embodiment FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, 1 is a sensor unit, 2 is a position and orientation correction device, 3 is an auxiliary storage device, and 4 is a display device. The sensor unit 1 includes a speed sensor 5 that detects a traveling distance of the vehicle, and an angular velocity sensor 6 that detects a traveling direction of the vehicle.
The position and orientation correction device 2 receives a signal from the speed sensor 5 to calculate a current estimated position of the vehicle, and receives a signal from the angular velocity sensor 6 to calculate a current estimated direction of the vehicle. Means 9 for calculating an average heading in response to signals from the calculating means 7 and 8, and the calculated estimated position and the accumulated error included in the average heading using the map data 10 in the auxiliary storage device 3. Position and orientation correction means 11 to correct
And display device 4 such as a CRT indicating the corrected position and orientation.
And a display means 12 for displaying on the map displayed on the display.
次に上記実施例の動作について説明する。まず、速度
センサ５から出力された車両の走行距離を表す信号およ
び角速度センサ６から出力された車両の走行方位を表す
信号は、それぞれ算出手段７および８によって累積加算
され、車両の現在の推定位置および推定方位が算出され
る。これらの推定位置および推定方位は、累積された誤
差を含むので、推定方位に関しては平均進行方位算出手
段９により一時的な進行方向の変化を平均した後、位置
方位修正手段11によって地図データ10と比較され、現実
の車両の位置および方位が地図上の位置および方位とマ
ッチングするように修正される。そしてこの修正された
位置および方位が、表示手段12により表示装置４の地図
上に表示される。平均進行方位θ′は、「走行距離を伴
わない車両の方位は、平均進行方位θ′には反映されな
い。」という考え方に基づいて算出されており、以下の
式で求められる。Next, the operation of the above embodiment will be described. First, a signal representing the traveling distance of the vehicle output from the speed sensor 5 and a signal representing the traveling direction of the vehicle outputted from the angular velocity sensor 6 are cumulatively added by calculation means 7 and 8, respectively, and the current estimated position of the vehicle is obtained. And an estimated orientation are calculated. Since the estimated position and the estimated direction include accumulated errors, the estimated direction is averaged by the average traveling direction calculating means 9 for a temporary change in the traveling direction, and then the position and orientation correcting means 11 compares the estimated traveling direction with the map data 10. The comparison is made and the position and orientation of the real vehicle are corrected to match the position and orientation on the map. Then, the corrected position and orientation are displayed on the map of the display device 4 by the display means 12. The average traveling azimuth θ ′ is calculated based on the idea that “the azimuth of a vehicle without a traveling distance is not reflected in the average traveling azimuth θ ′”, and is calculated by the following equation.
d1:微小走行距離 θ:d1の関数として表される車両の推定方位 θ′：車両の平均進行方位 次にこの平均進行方位θ′を用いた位置および方位の
修正動作について第２図を参照して説明する。まず、ス
テップ21において推定方位と走行距離の積を表す累積方
位距離積THLと累積走行距離１をクリアする。次にステ
ップ22でセンサデータから走行距離d1と変化角度ｄθを
求め、ステップ23で累積走行距離１と推定方位θを算出
する。続いてステップ24で平均進行方位θ′を算出し、
ステップ25で平均進行方位θ′を用いて地図データと比
較して位置と方位を修正する。そしてステップ26でマッ
チングの合否を判断し、マッチングできていればステッ
プ21へ跳んで累積方位距離積THLと累積走行距離１をク
リアし、マッチングができていなければステップ22へ跳
んでこのルーチンを繰り返す。 d1: minute traveling distance θ: estimated azimuth of the vehicle expressed as a function of d1 θ ': average traveling azimuth of the vehicle Next, referring to FIG. 2, the operation of correcting the position and azimuth using this average traveling azimuth θ' will be described. Will be explained. First, in step 21, the accumulated azimuth distance product THL and the accumulated mileage 1 representing the product of the estimated azimuth and the mileage are cleared. Next, at step 22, the travel distance d1 and the change angle dθ are obtained from the sensor data, and at step 23, the cumulative travel distance 1 and the estimated azimuth θ are calculated. Subsequently, in step 24, the average traveling direction θ ′ is calculated,
In step 25, the position and the direction are corrected by comparing with the map data using the average traveling direction θ ′. Then, in step 26, it is determined whether or not the matching is successful. If the matching is successful, the process jumps to step 21 to clear the accumulated azimuth distance product THL and the accumulated traveling distance 1, and if the matching is not successful, jumps to step 22 and repeats this routine. .
発明の効果 本発明は上記実施例から明らかなように、障害物の回
避や車線変更等で進行方向が僅かに変わった場合でも、
その方位に引きずられて誤った道路を選択したり、道路
の選択ができなくなったりすることがなく、しかも簡素
な演算機能で地図データとの比較に適した方位を算出で
きるので、車載用装置としてコンパクトにまとめること
ができるという効果を有する。Effect of the Invention As is clear from the above embodiment, the present invention is effective even when the traveling direction slightly changes due to obstacle avoidance or lane change.
It is possible to calculate the direction suitable for comparison with the map data with a simple calculation function without selecting the wrong road due to being dragged in that direction or making it impossible to select the road. This has the effect of being able to be compacted.
第１図は本発明の一実施例における車載用ナビゲーショ
ン装置の概略ブロック図、第２図は同装置の修正動作を
示すフローチャート、第３図は従来の車載用ナビゲーシ
ョン装置の一例を示す概略ブロック図、第４図は従来例
における推定位置および推定方位を求めるための模式
図、第５図は従来例における位置および方位を修正する
ためのフローチャート、第６図は従来例における位置お
よび方位を地図にマッチングさせるためのフローチャー
ト、第７図および第８図は従来例における問題点を説明
するための模式図、第９図は従来例における進行方位を
求める別の方法を説明するための模式図である。 １……センサ部、２……位置方位修正装置、３……補助
記憶装置、４……表示装置、５……速度センサ、６……
角速度センサ、７……推定位置算出手段、８……推定方
位算出手段、９……平均進行方位算出手段、10……地図
データ、11……位置方位修正手段、12……表示手段。FIG. 1 is a schematic block diagram of an in-vehicle navigation device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a correction operation of the device, and FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of a conventional in-vehicle navigation device. FIG. 4 is a schematic diagram for obtaining an estimated position and an estimated azimuth in the conventional example, FIG. 5 is a flowchart for correcting the position and the azimuth in the conventional example, and FIG. 6 is a map showing the position and the azimuth in the conventional example. FIGS. 7 and 8 are schematic diagrams for explaining a problem in the conventional example, and FIG. 9 is a schematic diagram for explaining another method for obtaining the traveling direction in the conventional example. . DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sensor part, 2 ... Position and direction correction device, 3 ... Auxiliary storage device, 4 ... Display device, 5 ... Speed sensor, 6 ...
Angular velocity sensor 7, estimated position calculating means 8, estimated direction calculating means 9, average traveling direction calculating means 10, map data 11, position and direction correcting means 12, display means.
Claims (1)
走行方位を検出する手段と、検出された走行距離と走行
方位とから車両の位置と方位を算出する手段と、車両の
方位を走行距離で積分した値を走行距離の積分値で除
し、これをある区間の車両の平均進行方位として算出す
る手段と、算出結果の累積誤差を地図データを用いて修
正する手段と、修正された車両の位置と方位を表示装置
の地図上に表示する手段とを備えた車載用ナビゲーショ
ン装置。A means for detecting a traveling distance of the vehicle; a means for detecting a traveling direction of the vehicle; a means for calculating a position and a direction of the vehicle from the detected traveling distance and the traveling direction; Means for dividing the value integrated by the mileage by the integrated value of the mileage, and calculating this as the average heading of the vehicle in a certain section; and means for correcting the cumulative error of the calculation result using map data. Means for displaying the position and orientation of the vehicle on a map on a display device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22071989A JP2734110B2 (en) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | Car navigation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22071989A JP2734110B2 (en) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | Car navigation system |
Publications (2)
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|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP22071989A Expired - Fee Related JP2734110B2 (en) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | Car navigation system |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9763461B2 (en) | 2009-10-28 | 2017-09-19 | Bkon Llc | Vacuum infusion method |
-
1989
- 1989-08-28 JP JP22071989A patent/JP2734110B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0383088A (en) | 1991-04-09 |
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