JP3439880B2 - Navigation method and device - Google Patents
Navigation method and deviceInfo
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- JP3439880B2 JP3439880B2 JP12287195A JP12287195A JP3439880B2 JP 3439880 B2 JP3439880 B2 JP 3439880B2 JP 12287195 A JP12287195 A JP 12287195A JP 12287195 A JP12287195 A JP 12287195A JP 3439880 B2 JP3439880 B2 JP 3439880B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本願発明は、ＧＰＳ（Global Pos
itioning System ）受信機を搭載したナビゲーション装
置に係り、特に、マップマッチングのために複数の現在
位置の候補点を設けるナビゲーション方法の改良に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is a GPS (Global Pos)
itioning system) A navigation device equipped with a receiver, and more particularly, to an improvement of a navigation method for providing a plurality of candidate points at the current position for map matching.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、移動体（例えば、自動車車両）に
搭載する位置表示装置としては、人工衛星を利用したＧ
ＰＳ型のナビゲーションに加え、自立型ナビゲーション
（推測航行（dead reckoning））による補正を行うもの
が増えている。2. Description of the Related Art In recent years, G utilizing an artificial satellite has been used as a position display device mounted on a moving body (for example, an automobile).
In addition to PS-type navigation, more and more things are being corrected by self-contained navigation (dead reckoning).
【０００３】ＧＰＳ衛星は、約１２時間で地球を一周す
る軌道上に配置される衛星である。ＧＰＳ型のナビゲー
ションは、３個以上のＧＰＳ衛星からの電波を受信し、
各ＧＰＳ衛星と受信点との間の受信機の時刻オフセット
を含んだ疑似距離データ、及び、各ＧＰＳ衛星の位置デ
ータに基づいて受信点の移動***置を算出する。自立型
のナビゲーションは、車両の初期位置に対し、地磁気セ
ンサ又はジャイロ（角速度センサ）からの方位データ、
及び、走行距離センサからの走行距離に基づいて得られ
る移動体の相対移動量を加算し、新たな現在位置を決定
する方法である。GPS satellites are satellites placed in an orbit that goes around the earth in about 12 hours. GPS type navigation receives radio waves from three or more GPS satellites,
The moving body position of the reception point is calculated based on the pseudo distance data including the time offset of the receiver between each GPS satellite and the reception point, and the position data of each GPS satellite. The self-contained navigation is the direction data from the geomagnetic sensor or gyro (angular velocity sensor) for the initial position of the vehicle,
And a method of determining a new current position by adding the relative movement amount of the moving body obtained based on the traveling distance from the traveling distance sensor.
【０００４】ＧＰＳによる測位は、地理的座標上の絶対
位置を特定できるが、一定量の測位誤差を有する。ま
た、自立型ナビゲーションも、誤差が累積し、それに対
する補正が必要であるという問題を生ずる。よって、両
者を組み合わせて、より安定した測位を実現するような
ナビゲーション装置が開発されている。Positioning by GPS can specify an absolute position on geographical coordinates, but has a certain amount of positioning error. In addition, the self-contained navigation also has a problem that errors are accumulated and a correction for the errors is required. Therefore, a navigation device has been developed that realizes more stable positioning by combining the two.
【０００５】ＧＰＳ型又は自立型のナビゲーションを組
み合わせた装置においても、各ナビゲーションを単独で
用いた場合と同様に、測位された測位位置を道路データ
のうちの最も確からしい位置に対応させるマップマッチ
ング（map matching）処理が必要である。Also in a device combining GPS type or self-contained navigation, map matching (corresponding to the most probable position in the road data) is performed as in the case where each navigation is used alone. map matching) processing is required.
【０００６】マップマッチング処理では、例えば、前回
までのマッチング点について、新たに測定された相対移
動距離（移動距離と移動方向とのベクトル成分）を加算
する。その加算したベクトルの先頭から、周辺に存在す
る道路データに垂線を下ろすことにより、道路上に移動
体が存在する確率が最も確からしい位置を把握する。In the map matching process, for example, the newly measured relative movement distance (vector component of the movement distance and the movement direction) is added to the matching points up to the previous time. A perpendicular line is drawn from the head of the added vector to the road data existing in the surroundings, so that the position where the probability that a moving object exists on the road is most probable is grasped.
【０００７】ところで、道路がＹ字路のように浅い角度
で分岐するような場合、分岐点からマップマッチングを
行うと、次にマッチングさせるべき点がいずれの分岐先
の道路に存在するかが確定できない。By the way, in the case where a road branches at a shallow angle like a Y-shaped road, if map matching is performed from a branch point, it is determined which branch road the point to be matched next exists. Can not.
【０００８】そこで、この不都合の解決方法として、Ｇ
ＰＳ測位誤差に対応する範囲を「ＧＰＳ誤差円」として
設定し、マッチングをした際に当該誤差円の内部に複数
生成される次のマッチング点の候補を候補点として保持
する、という方法が発明されている。誤差円の設定方法
については、特開平４−２９４９６９号に詳しい。候補
点が生成された後は、候補点の中から表示すべき現在位
置を決定し、車両の現在位置表示が行われる。Therefore, as a solution to this inconvenience, G
A method has been invented in which a range corresponding to a PS positioning error is set as a “GPS error circle” and a plurality of next matching point candidates generated inside the error circle when matching are held as candidate points. ing. The setting method of the error circle is detailed in JP-A-4-294969. After the candidate points are generated, the current position to be displayed is determined from the candidate points and the current position of the vehicle is displayed.
【０００９】図５を用いて、従来の技術について説明す
る。まず、システム起動時には、前回の使用時における
バックアップされた現在位置等を使用する。システムの
初期化が終了すると、推測航法により相対移動距離が測
定され、現在位置にこの相対移動距離に基づく変位量を
加算し、新たな現在位置を推測する。A conventional technique will be described with reference to FIG. First, when the system is started up, the current position backed up at the previous use is used. When the initialization of the system is completed, the relative moving distance is measured by dead reckoning, and the displacement amount based on this relative moving distance is added to the current position to estimate a new current position.
【００１０】推測航法とは独立に、定期的（例えば、１
秒毎）にＧＰＳ測位が行われる。ＧＰＳ測位が行われ、
測位位置が算出される。システムは、相対移動距離に基
づく推測航法を続ける傍ら、ＧＰＳ測位が行われたか否
かを調べる。Independent of dead reckoning, on a regular basis (eg 1
GPS positioning is performed every second). GPS positioning is done,
The positioning position is calculated. The system checks if GPS positioning was done while continuing dead reckoning based on relative distance traveled.
【００１１】ＧＰＳ測位が行われ測位位置が更新されて
いた場合、新たに得られた測位位置を中心として、一定
の半径を有するＧＰＳ誤差円を設定する。ＧＰＳ誤差円
は、ＧＰＳ衛星の幾何学的配置から算出される測位の精
度低下率と、ＧＰＳ衛星から送信される精度情報とに基
づいて設定する。When the GPS positioning has been performed and the positioning position has been updated, a GPS error circle having a constant radius centered on the newly obtained positioning position is set. The GPS error circle is set based on the accuracy reduction rate of positioning calculated from the geometrical arrangement of GPS satellites and the accuracy information transmitted from the GPS satellites.
【００１２】設定されたＧＰＳ誤差円の内部における候
補点の総数を計数する。誤差円の内部に候補点が一つも
存在しない場合には、現在位置を推測すべき候補点が必
要となる。そこで、システムは、ＧＰＳ測位による現在
位置から全道路検索を行い、現在位置から垂線が下ろせ
る道路上に、新たな候補点を設ける。The total number of candidate points inside the set GPS error circle is counted. When there is no candidate point inside the error circle, a candidate point for which the current position should be estimated is necessary. Therefore, the system searches all the roads from the current position by GPS positioning, and sets a new candidate point on the road where a perpendicular can be drawn from the current position.
【００１３】なお、すでに保持されている候補点のう
ち、新たな誤差円の外部に出た候補点は無効にされる。
以上の候補点の生成が終了すると、別のタイミングで、
現在位置の推測が行われる。複数の候補点から現在の推
測位置を求めるには、以下の条件を参照する。Of the already held candidate points, the candidate points outside the new error circle are invalidated.
When the generation of the above candidate points is completed, at another timing,
Guess the current position. To find the current estimated position from multiple candidate points, refer to the following conditions.
【００１４】i) 測位により得られる移動方向と道路
の延在方向とのなす角度が小さいこと
ii) 推測航法により得られた測位点からマッチングさ
せた道路への移動距離が最も小さいこと
iii) 一方通行の道路には進行が許可された方向と逆向
きに進行しないこと
iv) 過去連続してその候補点がマッチングしていたこ
と
上記条件の参照の結果、移動体の現在位置である可能性
が最も確からしい候補点を選択する。I) The angle formed by the moving direction obtained by positioning and the extending direction of the road is small ii) The moving distance from the positioning point obtained by dead-reckoning to the matched road iii) On the other hand Do not travel in the opposite direction to the permitted road iv) In the past, the candidate points were matched in the past.As a result of referring to the above conditions, it may be the current position of the moving body. Select the most probable candidate point.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
知技術によれば、ＧＰＳ誤差円の範囲内から全ての候補
点が存在しなくなったのを契機に、初めてＧＰＳ測位に
よる現在位置に基づいた全道路探索が行われ、候補点の
生成が行われる。このため、地図上に表示する推測した
現在位置と衛星による測位位置とが遠ざかる、という問
題があった。However, according to the above-mentioned known technique, all roads based on the current position based on the GPS positioning for the first time are triggered by the fact that all candidate points are no longer present within the range of the GPS error circle. A search is performed and candidate points are generated. Therefore, there is a problem that the estimated current position displayed on the map and the positioning position by the satellite are distant from each other.
【００１６】推測航法には測定誤差が生ずるので、推測
航法により測位した現在位置がＧＰＳ測位に基づく測位
位置から徐々にずれることがある。このように誤差が累
積された場合には、推測航法により測位した現在位置を
なるべく早く正しいＧＰＳ測位に基づく位置に戻す必要
がある。Since a dead reckoning navigation causes a measurement error, the current position measured by the dead reckoning may gradually deviate from the position measured by GPS positioning. When errors are accumulated in this way, it is necessary to return the current position measured by dead-reckoning to the position based on correct GPS positioning as soon as possible.
【００１７】そこで、本願発明は上記問題点に鑑み、推
測航法により推測された現在位置を、衛星から電波を受
信して測位した測位位置の近傍に維持しておくことが可
能なナビゲーション方法及びその装置を提供することを
課題とする。Therefore, in view of the above problems, the present invention is a navigation method capable of maintaining the current position estimated by dead-reckoning in the vicinity of the position determined by receiving radio waves from a satellite and its navigation method. An object is to provide a device.
【００１８】[0018]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のナビゲ
ーション方法は、衛星から送信される衛星情報を受信
し、衛星情報に基づいて測位位置と衛星の幾何学的配置
から定まる測位誤差とを算出し、測位誤差に基づいて測
位位置に対応する測位範囲を道路情報を含む地図情報上
に設定し、測位範囲に含まれる道路情報上に生成される
現在位置の候補点を参照して現在位置を推測するナビゲ
ーション方法であって、衛星情報から算出される測位位
置が更新されている場合に、測位範囲の設定とともに測
位範囲より狭い検出範囲を測位位置に対応させて設定
し、検出範囲に存在する候補点の総数を計数し、候補点
の総数が所定の条件に適合している場合に、地図情報を
参照して測位位置に対応する候補点を新たに生成する。A navigation method according to a first aspect of the present invention receives satellite information transmitted from a satellite, and determines a positioning position and a positioning error determined from the geometrical arrangement of the satellite based on the satellite information. Calculate and set the positioning range corresponding to the positioning position on the map information including the road information based on the positioning error, and refer to the candidate point of the current position generated on the road information included in the positioning range to refer to the current position. Is a navigation method that estimates the position of the satellite, and when the positioning position calculated from the satellite information has been updated, the positioning range is set and a detection range narrower than the positioning range is set in correspondence with the positioning position and The total number of candidate points to be counted is counted, and when the total number of candidate points meets a predetermined condition, a new candidate point corresponding to the measured position is generated by referring to the map information.
【００１９】請求項２に記載のナビゲーション装置は、
衛星から送信される衛星情報を受信し、衛星情報に基づ
いて測位位置と衛星の幾何学的配置から定まる測位誤差
とを算出し、測位誤差に基づいて測位位置に対応する測
位範囲を道路情報を含む地図情報上に設定し、測位範囲
に含まれる道路情報上に生成される現在位置の候補点を
参照して現在位置を推測するナビゲーション装置であっ
て、衛星情報から算出される測位位置が更新されている
場合に、測位範囲を設定する測位範囲設定手段と、測位
範囲より狭い検出範囲を測位位置に対応させて設定する
検出範囲設定手段と、検出範囲に存在する候補点の総数
を計数し、候補点の総数が所定の条件に適合している場
合に、地図情報を参照して測位位置に対応する候補点を
新たに生成する候補点設定手段と、を備えて構成され
る。The navigation device according to claim 2 is
The satellite information transmitted from the satellite is received, the positioning position based on the satellite information and the positioning error determined by the geometrical arrangement of the satellites are calculated, and the positioning range corresponding to the positioning position is determined based on the positioning error to obtain the road information. A navigation device which is set on the map information including the position information and estimates the current position by referring to the candidate points of the current position generated on the road information included in the positioning range, and the positioning position calculated from the satellite information is updated. If it is set, the positioning range setting means for setting the positioning range, the detection range setting means for setting the detection range narrower than the positioning range corresponding to the positioning position, and the total number of candidate points existing in the detection range are counted. And a candidate point setting means for newly generating a candidate point corresponding to the positioning position by referring to the map information when the total number of candidate points meets a predetermined condition.
【００２０】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のナビゲーション装置において、検出範囲と測位範囲と
は、衛星により測位された測位位置を中心とする略同心
円状に設定する。According to a third aspect of the present invention, in the navigation device according to the second aspect, the detection range and the positioning range are set in substantially concentric circles centered on the positioning position measured by the satellite.
【００２１】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のナビゲーション装置において、検出範囲の半径は、測
位範囲の半径の略半分に設定する。According to a fourth aspect of the present invention, in the navigation device according to the third aspect, the radius of the detection range is set to approximately half the radius of the positioning range.
【００２２】[0022]
【作用】請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、
衛星から送信される衛星情報を受信し、衛星情報に基づ
いて測位位置と衛星の幾何学的配置から定まる測位誤差
とを算出する。すなわち、衛星情報に含まれる軌道情報
を用いて衛星位置を計算し、自己の位置（測位位置）を
算出する。また、衛星情報に含まれる精度情報を参照
し、衛星位置と精度情報に基づいて、精度の低下率が計
算される。この精度の低下率を測位誤差とする。さら
に、この測位誤差に基づいて測位位置に対応する測位範
囲を道路情報を含む地図情報上に設定し、測位範囲に含
まれる道路情報上に生成される現在位置の候補点を参照
して現在位置を推測する。According to the invention described in claim 1 or 2,
The satellite information transmitted from the satellite is received, and the positioning position and the positioning error determined from the geometrical arrangement of the satellite are calculated based on the satellite information. That is, the satellite position is calculated using the orbit information included in the satellite information, and the self position (positioning position) is calculated. Further, referring to the accuracy information included in the satellite information, the accuracy deterioration rate is calculated based on the satellite position and the accuracy information. The rate of decrease in this accuracy is taken as the positioning error. Further, based on this positioning error, the positioning range corresponding to the positioning position is set on the map information including the road information, and the current position candidate point generated on the road information included in the positioning range is referred to to determine the current position. Guess.
【００２３】ここで、衛星情報から算出される測位位置
が更新されている場合に、以下の動作を行う。まず、測
位範囲の設定し、次いで測位範囲より狭い検出範囲を測
位位置に対応させて設定する。次に、検出範囲に存在す
る候補点の総数を計数する。Here, when the positioning position calculated from the satellite information is updated, the following operation is performed. First, the positioning range is set, and then the detection range narrower than the positioning range is set in correspondence with the positioning position. Next, the total number of candidate points existing in the detection range is counted.
【００２４】候補点の総数が所定の条件に適合している
場合には、地図情報を参照して測位位置に対応する候補
点を新たに生成する。なお、所定の条件としては、検出
範囲内に残存する候補点の総数がゼロ又は所定の数にな
ったときを条件とすればよい。また、候補点が測定範囲
外に出た場合には、公知技術と同様に候補点を無効とし
てもよい。When the total number of candidate points meets the predetermined condition, a new candidate point corresponding to the measured position is generated by referring to the map information. The predetermined condition may be set when the total number of candidate points remaining in the detection range becomes zero or a predetermined number. When the candidate point is out of the measurement range, the candidate point may be invalidated as in the known technique.
【００２５】請求項３に記載の発明によれば、検出範囲
と測位範囲とは、衛星により測位された現在位置を中心
とする略同心円に設定されるので、範囲を規定するパラ
メータは、衛星による現在位置の座標とこれを中心とす
る半径のみとなる。According to the third aspect of the present invention, the detection range and the positioning range are set in substantially concentric circles centering on the current position measured by the satellite, so the parameter defining the range depends on the satellite. Only the coordinates of the current position and the radius with this as the center.
【００２６】請求項４に記載の発明によれば、検出範囲
の半径は、測位範囲の半径の略半分に設定するので、検
出範囲の面積が測位範囲の面積の１／４程度になる。ま
た、例えば、現在位置が存在する確率が、測位範囲と検
出範囲とで所定の比率（５０％等）になるように半径を
定めてもよい。According to the fourth aspect of the present invention, the radius of the detection range is set to approximately half the radius of the positioning range, so the area of the detection range is about 1/4 of the area of the positioning range. Further, for example, the radius may be set so that the probability that the current position exists will be a predetermined ratio (50% or the like) between the positioning range and the detection range.
【００２７】[0027]
【実施例】本発明の装置に係る好適な実施例を図面を参
照して説明する。（Ｉ）構成の説明
図１に、本実施例のナビゲーション装置を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. (I) Description of Configuration FIG. 1 shows a navigation device of this embodiment.
【００２８】図１に示す車載用ナビゲーションシステム
は自動車の搭載され、ＣＤ−ＲＯＭに蓄積された多量の
地図情報を用いて、広範囲の現在位置検出を行う。地磁
気センサ１は移動体の進行方向の方位データを出力す
る。ジャイロ２は、移動体の回転時の角速度を検出し、
角速度データを出力する。走行距離センサ３は請求項の
相対移動距離を測位する手段に相当し、本装置が搭載さ
れた自動車の車軸の回転数を検出し、移動体の相対移動
距離を測位する。ＧＰＳ４は請求項の衛星による測位を
行う手段に相当し、ＧＰＳ衛星からの電波を受信してＧ
ＰＳ測位データを出力する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ１０
は、システムコントローラ５の制御下でＣＤ−ＲＯＭデ
ィスクから各種データを読出し出力する。システムコン
トローラ５は請求項の測位範囲及び検出範囲を更新する
手段、現在位置の候補点を生成する手段に相当する。つ
まり、方位データ、角速度データ、走行距離データおよ
びＧＰＳ測位データに基づいて、ナビゲーションシステ
ム全体の制御を行う。入力装置１４は、各種データを入
力する。The on-vehicle navigation system shown in FIG. 1 is mounted on an automobile and detects a wide range of current positions by using a large amount of map information stored in a CD-ROM. The geomagnetic sensor 1 outputs azimuth data in the traveling direction of the moving body. The gyro 2 detects the angular velocity when the moving body rotates,
Outputs angular velocity data. The traveling distance sensor 3 corresponds to a means for measuring the relative movement distance in the claims, detects the rotation speed of the axle of the automobile equipped with the present device, and measures the relative movement distance of the moving body. The GPS 4 corresponds to a means for performing positioning by the satellite in the claims, and receives the radio wave from the GPS satellite to G
Output PS positioning data. CD-ROM drive 10
Reads and outputs various data from the CD-ROM disc under the control of the system controller 5. The system controller 5 corresponds to a means for updating the positioning range and the detection range, and a means for generating a candidate point of the current position. That is, the entire navigation system is controlled based on the azimuth data, the angular velocity data, the traveling distance data, and the GPS positioning data. The input device 14 inputs various data.
【００２９】さらに、インターフェース部６は、外部と
のインターフェース動作を行い、ＣＰＵ７はシステムコ
ントローラ５全体を制御する。ＲＯＭ８はシステムコン
トローラ５を制御する制御プログラムが格納され、ＲＡ
Ｍ９は一時的なデータを格納する。Further, the interface section 6 performs an interface operation with the outside, and the CPU 7 controls the entire system controller 5. The ROM 8 stores a control program for controlling the system controller 5, and RA
M9 stores temporary data.
【００３０】また、グラフックコントローラ１２は、バ
スラインを介して送られるＣＰＵ７からの制御データに
基づいて表示ユニット全体の制御を行い、バッファメモ
リ１１はＶＲＡＭ（Video RAM ）等のメモリからなり即
時表示可能な画像情報を一時的に記憶する。表示制御部
１３はグラフックコントローラ１２から出力される画像
データに基づいて液晶表示装置、ＣＲＴ等のディスプレ
イ１５を表示制御する。（ＩＩ）動作の説明
次に、本実施例の動作を図２及び図３のフローチャート
を参照して説明する。The graphic controller 12 controls the entire display unit based on the control data sent from the CPU 7 via the bus line, and the buffer memory 11 is composed of a memory such as VRAM (Video RAM) and can be displayed immediately. Image information is temporarily stored. The display control unit 13 controls the display of a liquid crystal display device, a CRT, or the like based on the image data output from the graphic controller 12. (II) Description of Operation Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 2 and 3.
【００３１】通常動作時、システムコントローラ５（主
として、ＲＯＭ８に搭載したプログラムにしたがって動
作するＣＰＵ７とＲＡＭ９）は、地磁気センサ１、ジャ
イロ２及び走行距離センサ３により検出されたデータに
基づいて推測航法を行う。すなわち、マップマッチング
技術を用いて、前回現在位置として推測された位置か
ら、相対移動距離を加算する。次いで、加算した移動点
から近傍に存在する道路上に垂線を下ろし、垂線が下ろ
された点を新たな現在位置として推測する。At the time of normal operation, the system controller 5 (mainly the CPU 7 and the RAM 9 which operate according to the program installed in the ROM 8) performs dead reckoning navigation based on the data detected by the geomagnetic sensor 1, the gyro 2 and the mileage sensor 3. To do. That is, the relative movement distance is added from the position estimated as the current position last time by using the map matching technique. Next, a perpendicular is drawn from the added moving point on a road existing in the vicinity, and the point where the perpendicular is drawn is estimated as a new current position.
【００３２】一方、システムコントローラ５は、推測航
法に関する動作とは独立に、ＧＰＳセンサ４からの衛星
情報に基づいて、周期的（例えば、１秒毎）にＧＰＳ測
位に基づく測位位置を測定する。On the other hand, the system controller 5 measures the positioning position based on the GPS positioning periodically (for example, every one second) based on the satellite information from the GPS sensor 4 independently of the dead reckoning operation.
【００３３】ＧＰＳ測位が行われ、測位位置の変更が行
われている場合、本発明の誤差円の設定に移行する。測
位位置の変更が行われていない限り、推測航法による現
在位置の推測が行われる。When the GPS positioning is performed and the positioning position is changed, the process shifts to the setting of the error circle of the present invention. Unless the positioning position is changed, the current position is estimated by dead reckoning.
【００３４】さて、ＧＰＳ測位が行われていることが確
認されると、システムコントローラ５は、新たなＧＰＳ
誤差円を設定すべく、ＧＰＳ誤差円（外円＝請求項の測
位範囲）の半径を計算する（ステップＳ１）。半径の決
定には、例えば、特願平４−２９４９６９号に記載した
発明を用いる。Now, when it is confirmed that the GPS positioning is being performed, the system controller 5 causes the new GPS
In order to set the error circle, the radius of the GPS error circle (outer circle = positioning range in claims) is calculated (step S1). For example, the invention described in Japanese Patent Application No. 4-294969 is used to determine the radius.
【００３５】外円が設定されると、外円の内側に設定す
べき内円（＝請求項の検出範囲）の半径を計算する（ス
テップＳ２）。図４に本実施例に使用するＧＰＳ誤差円
の設定例を示す。（Ａ）は通常の誤差の様子である。破
線で示す円は、内円ＣINである。内円ＣINは、例えば、
外円Ｃ OUT の半径の半分の半径を有する円に設定する。
また、外円ＣOUT の面積と内円ＣINの面積が、所定の比
率になるように半径を調整してもよい。例えば、最も確
からしい現在位置の候補点の存在する確率が５０％とな
るような範囲が内円ＣINになるように設定する。When the outer circle is set, it is set inside the outer circle.
Calculate the radius of the power circle (= the detection range of the claim)
Step S2). FIG. 4 shows the GPS error circle used in this embodiment.
The setting example of is shown. (A) shows a normal error state. Break
The circle indicated by the line is the inner circle CINIs. Inner circle CINIs, for example,
Outer circle C OUTSet to a circle with a radius half the radius of.
Also, the outer circle COUTArea and inner circle CINArea is a predetermined ratio
You may adjust a radius so that it may become a rate. For example, the most probable
There is a 50% probability that there is a candidate point at the current position that is confusing.
The inner circle CINTo be set.
【００３６】次に、内円ＣIN内に現在位置として特定す
べき候補点が幾つあるのかを検出する。まず、カウンタ
ｎをリセットする（ステップＳ３）。外円ＣOUT 内に設
定されている候補点を順次検索し、検索した候補点が内
円の内部に存在すれば、カウンタｎの内容をインクリメ
ントする（ステップＳ４）。未処理の候補点がなくなる
まで（ステップＳ５：ＹＥＳ）、検索を行う。Next, the number of candidate points to be specified as the current position in the inner circle C IN is detected. First, the counter n is reset (step S3). The candidate points set in the outer circle C OUT are sequentially searched, and if the searched candidate points are inside the inner circle, the content of the counter n is incremented (step S4). The search is performed until there are no unprocessed candidate points (step S5: YES).
【００３７】候補点の検索が終了すると（ステップＳ
５：ＮＯ）、カウンタｎの数を検査する（ステップＳ
６）。カウンタｎの数がゼロでない場合（ＮＯ）、すな
わち、内円ＣIN内部に候補点が存在している場合には、
新たな候補点の生成は行わず処理を終了する（図４
（Ａ）の状態に相当）。When the search for candidate points is completed (step S
5: NO), the number of counters n is inspected (step S
6). When the number of the counter n is not zero (NO), that is, when the candidate point exists inside the inner circle C IN ,
The process ends without generating new candidate points (FIG. 4).
(It corresponds to the state of (A)).
【００３８】カウンタｎの数がゼロである場合（ＹＥ
Ｓ）、すなわち、内円ＣINの内部から候補点が無くなっ
た場合（図４（Ｂ）の状態）、ＧＰＳ測位による現在位
置から、公知技術であるマップマッチング技術を用いた
全道路探索を行い、内円ＣINの内部に新たな候補点を生
成する（ステップＳ７）（図４（Ｃ）の状態に相当）。When the number of the counter n is zero (YE
S), that is, when there are no candidate points from the inside of the inner circle C IN (state of FIG. 4B), all roads are searched from the current position by GPS positioning using a known map matching technique. , A new candidate point is generated inside the inner circle C IN (step S7) (corresponding to the state of FIG. 4C).
【００３９】候補点の生成のためには、従来技術で用い
られたマップマッチングの技術を用いる。すなわち、Ｇ
ＰＳによる測位位置Ｏから付近に存在する道路の上に垂
線を下ろし、その交点を候補点とする（図４（Ｃ）の候
補点ＰN1、ＰN2）。To generate candidate points, the map matching technique used in the prior art is used. That is, G
A perpendicular line is drawn from the positioning position O by PS onto a road existing in the vicinity, and the intersections thereof are set as the candidate points (candidate points P N1 and P N2 in FIG. 4C).
【００４０】以上の新たな候補点の生成が終了すると、
システムコントローラ５は再び通常の推測航法による現
在位置の推測に移行する。すなわち、この新たな候補点
ＰN1、ＰN2、及び、残存している候補点Ｐ1 〜Ｐ3 のそ
れぞれに対して、相対移動距離に基づく現在位置の推測
を続ける。車両の現在位置を地図情報とともにディスプ
レイに表示する場合には、複数の候補点から出発して順
次推測される現在位置を、従来技術で説明したような条
件を用いて選択し、最終的に最も確からしい現在位置を
特定する。そして、地図情報上においてこの現在位置に
相当する点に、自車位置マークを付与する。When the above generation of new candidate points is completed,
The system controller 5 again shifts to the estimation of the current position by the normal dead reckoning. That is, with respect to each of the new candidate points P N1 and P N2 and the remaining candidate points P 1 to P 3 , the estimation of the current position based on the relative movement distance is continued. When the current position of the vehicle is displayed on the display together with the map information, the current position that is sequentially estimated starting from a plurality of candidate points is selected using the conditions as described in the related art, and finally selected. Identify a probable current position. Then, a vehicle position mark is attached to a point corresponding to this current position on the map information.
【００４１】図３のフローチャートは、ステップＳ４の
動作を詳しく説明したものである。図３において、検索
した候補点が有効である場合（ステップＳ１１：ＹＥ
Ｓ）、この候補点とＧＰＳ測位位置Ｏとの二点間の距離
を、二点間距離ｄｉｓｔとして座標演算する（ステップ
Ｓ１２）。The flowchart of FIG. 3 illustrates the operation of step S4 in detail. In FIG. 3, when the retrieved candidate points are valid (step S11: YE
S), the coordinates between the two points of the candidate point and the GPS positioning position O are coordinate-calculated as the distance between the two points dist (step S12).
【００４２】演算された二点間距離ｄｉｓｔとＧＰＳ誤
差円の半径、すなわち、外円ＣOUTの半径を比較する
（ステップＳ１３）。外円ＣOUT の範囲外である場合は
（ＮＯ）この候補点は必要がなくなったので、無効（メ
モリ内からデータを消去）する（ステップＳ１４）。無
効とされる候補点は、図４（Ａ）のＰ3 、Ｐ4 の位置に
ある。The calculated distance between two points dist is compared with the radius of the GPS error circle, that is, the radius of the outer circle C OUT (step S13). If it is outside the range of the outer circle C OUT (NO), this candidate point is no longer necessary and is invalidated (data is erased from the memory) (step S14). The invalid candidate points are located at positions P 3 and P 4 in FIG.
【００４３】二点間距離ｄｉｓｔが外円ＣOUT 以内であ
る場合は（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、今度は内円ＣIN
の半径と比較する（ステップＳ１５）。内円ＣINの範囲
内であれば（ＹＥＳ）カウンタｎをインクリメントして
から（ステップＳ１６）、ステップＳ５（図２）に処理
を移行する。内円ＣINの範囲内になければ（ステップＳ
１５：ＮＯ）、処理を行わずステップＳ５に処理を移行
する。If the distance dist between the two points is within the outer circle C OUT (step S13: YES), this time the inner circle C IN.
Is compared with the radius (step S15). If it is within the range of the inner circle C IN (YES), the counter n is incremented (step S16), and then the process proceeds to step S5 (FIG. 2). If it is not within the range of the inner circle C IN (step S
15: NO), the process proceeds to step S5 without performing the process.
【００４４】上記のように、本実施例によれば、外円の
範囲内にまだ候補点が存在している間に、新たな候補点
の生成が行われる。したがって、誤差円の範囲内には必
ず候補点が存在するので、ＧＰＳ測位による測位位置と
推測航法に基づいて推測された現在位置とが離れすぎる
という不都合が生じない。（ＩＩＩ）その他の変形例
本発明の上記実施例に限らず種々の変形が可能である。As described above, according to this embodiment, new candidate points are generated while the candidate points still exist within the outer circle. Therefore, since the candidate points always exist within the range of the error circle, there is no inconvenience that the positioning position by GPS positioning and the current position estimated based on the dead reckoning are too far apart. (III) Other Modifications Various modifications are possible without being limited to the above embodiment of the present invention.
【００４５】例えば、上記実施例では外円、内円を円形
としたが、実際にＧＰＳ誤差円である楕円形に設定して
もよい。また、上記したように、内円は外円の半径の半
分である必要はなく、候補点の分布確率の対応させた所
定の半径に設定するものでもよい。For example, although the outer and inner circles are circular in the above embodiment, they may actually be set to ellipses which are GPS error circles. Further, as described above, the inner circle does not have to be half the radius of the outer circle, and may be set to a predetermined radius corresponding to the distribution probability of candidate points.
【００４６】[0046]
【発明の効果】請求項１又は請求項２に記載の発明によ
れば、検出範囲内に候補点がなくなった段階で、新たな
測位位置に基づいて候補点が生成されるので、測位範囲
内にはかならず候補点が存在する。According to the invention described in claim 1 or 2, the candidate points are generated based on a new positioning position at the stage when there are no candidate points within the detection range. There is always a candidate point.
【００４７】したがって、推測航法による誤差が累積さ
れ、衛星から衛星情報を受信して測位された測位位置か
ら、推測航法により推測した現在位置が離れすぎること
がない。このため、測定範囲から全ての候補点がなくな
った場合に、新たに候補点の生成までをやり直す従来の
方法に比べて、地図上に表示する現在位置を、移動体の
真の現在位置に近づけておくことが可能である。Therefore, the error due to dead-reckoning is not accumulated, and the current position estimated by dead-reckoning is not too far from the position measured by receiving satellite information from the satellite. For this reason, when all candidate points have disappeared from the measurement range, the current position displayed on the map is made closer to the true current position of the moving body, compared to the conventional method of re-creating new candidate points. It is possible to keep it.
【００４８】請求項３に記載の発明によれば、上記効果
に加えて、検出範囲と測位範囲とを規定するパラメータ
が、衛星による現在位置を中心とする半径のみなので、
両範囲の更新が簡単で短時間に行える。また、候補点の
計数が簡単である。According to the third aspect of the present invention, in addition to the above effects, the parameters that define the detection range and the positioning range are only the radius centered on the current position of the satellite.
Both ranges can be easily updated in a short time. Also, counting the candidate points is easy.
【００４９】請求項４に記載の発明によれば、検出範囲
の半径は、測位範囲の半径の略半分に設定するので、候
補点の数を地図上における現在位置の推測に適する数に
保持することができる。According to the fourth aspect of the invention, the radius of the detection range is set to approximately half the radius of the positioning range, so the number of candidate points is held at a number suitable for estimating the current position on the map. be able to.
【図１】実施例のナビゲーション装置の構成例である。FIG. 1 is a configuration example of a navigation device according to an embodiment.
【図２】実施例の処理手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of an embodiment.
【図３】内円内の候補点数を検査する処理手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for inspecting the number of candidate points in the inner circle.
【図４】実施例のＧＰＳ誤差円の設定例である。FIG. 4 is a setting example of a GPS error circle according to the embodiment.
【図５】従来技術の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional technique.
１…地磁気センサ ２…ジャイロ（角速度センサ） ３…走行距離センサ ４…ＧＰＳ（Global Positioning System ） ５…システムコントローラ ６…インターフェース ７…ＣＰＵ ８…ＲＯＭ（Read Only Memory） ９…ＲＡＭ（Random Access Memory） １０…ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk ROM）ドライブ １１…バッファメモリ １２…グラフィックコントローラ １３…表示制御回路 1 ... Geomagnetic sensor 2 ... Gyro (angular velocity sensor) 3 mileage sensor 4 ... GPS (Global Positioning System) 5 ... System controller 6 ... Interface 7 ... CPU 8 ... ROM (Read Only Memory) 9 ... RAM (Random Access Memory) 10 ... CD-ROM (Compact Disk ROM) drive 11 ... Buffer memory 12 ... Graphic controller 13 ... Display control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 21/00 - 21/36 G01S 5/14 G08G 1/0969 G09B 29/00 - 29/10 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01C 21/00-21/36 G01S 5/14 G08G 1/0969 G09B 29/00-29/10 JISST file ( JOIS)
Claims (4)
当該衛星情報に基づいて測位位置と前記衛星の幾何学的
配置から定まる測位誤差とを算出し、前記測位誤差に基
づいて前記測位位置に対応する測位範囲を道路情報を含
む地図情報上に設定し、当該測位範囲に含まれる前記道
路情報上に生成される現在位置の候補点を参照して現在
位置を推測するナビゲーション方法であって、 前記衛星情報から算出される測位位置が更新されている
場合に、前記測位範囲の設定とともに当該測位範囲より
狭い検出範囲を当該測位位置に対応させて設定し、 前記検出範囲に存在する前記候補点の総数を計数し、当
該候補点の総数が所定の条件に適合している場合に、前
記地図情報を参照して前記測位位置に対応する候補点を
新たに生成することを特徴とするナビゲーション方法。1. Receiving satellite information transmitted from a satellite,
A positioning position and a positioning error determined from the geometrical arrangement of the satellites are calculated based on the satellite information, and a positioning range corresponding to the positioning position is set on the map information including road information based on the positioning error. A navigation method of estimating a current position by referring to a candidate point of the current position generated on the road information included in the positioning range, and the positioning position calculated from the satellite information is updated. In addition to setting the positioning range, a detection range narrower than the positioning range is set corresponding to the positioning position, the total number of the candidate points existing in the detection range is counted, and the total number of the candidate points is a predetermined condition. The navigation method is characterized in that, when the map information is satisfied, a new candidate point corresponding to the positioning position is newly generated with reference to the map information.
当該衛星情報に基づく測位位置と前記衛星の幾何学的配
置から定まる測位誤差とを算出し、前記測位誤差に基づ
いて前記測位位置に対応する測位範囲を道路情報を含む
地図情報上に設定し、当該測位範囲に含まれる前記道路
情報上に生成される現在位置の候補点を参照して現在位
置を推測するナビゲーション装置であって、 前記衛星情報から算出される測位位置が更新されている
場合に、前記測位範囲を設定する測位範囲設定手段と、 前記測位範囲より狭い検出範囲を当該測位位置に対応さ
せて設定する検出範囲設定手段と、 前記検出範囲に存在する前記候補点の総数を計数し、当
該候補点の総数が所定の条件に適合している場合に、前
記地図情報を参照して前記測位位置に対応する候補点を
新たに生成する候補点設定手段と、を備えたことを特徴
とするナビゲーション装置。2. Receiving satellite information transmitted from a satellite,
A positioning position based on the satellite information and a positioning error determined from the geometrical arrangement of the satellites are calculated, and a positioning range corresponding to the positioning position based on the positioning error is set on map information including road information, A navigation device for estimating a current position by referring to a candidate point of the current position generated on the road information included in the positioning range, wherein the positioning position calculated from the satellite information is updated. A positioning range setting means for setting the positioning range; a detection range setting means for setting a detection range narrower than the positioning range corresponding to the positioning position; and a total number of the candidate points existing in the detection range. And a candidate point setting means for newly generating a candidate point corresponding to the positioning position by referring to the map information when the total number of the candidate points meets a predetermined condition. Navigation device according to claim.
おいて、 前記検出範囲と前記測位範囲とは、前記衛星により測位
された測位位置を中心とする略同心円状に設定すること
を特徴とするナビゲーション装置。3. The navigation device according to claim 2, wherein the detection range and the positioning range are set in substantially concentric circles centered on the positioning position measured by the satellite. .
おいて、 前記検出範囲の半径は、前記測位範囲の半径の略半分に
設定することを特徴とするナビゲーション装置。4. The navigation device according to claim 3, wherein the radius of the detection range is set to approximately half the radius of the positioning range.
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|---|---|---|---|
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