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JP2006098246A - Vehicle position detection system - Google Patents

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JP2006098246A
JP2006098246A JP2004285582A JP2004285582A JP2006098246A JP 2006098246 A JP2006098246 A JP 2006098246A JP 2004285582 A JP2004285582 A JP 2004285582A JP 2004285582 A JP2004285582 A JP 2004285582A JP 2006098246 A JP2006098246 A JP 2006098246A
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JP
Japan
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vehicle
vehicle position
gps
reliability
detecting
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004285582A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Watanabe
芳樹 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Seiki Co Ltd filed Critical Nippon Seiki Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle position detection system which can perform correction processing in accordance with the reliability of a GPS signal and perform high-precision vehicle position detection. <P>SOLUTION: The vehicle position detection system comprises a GPS receiver 2 for receiving the GPS signal, a first calculation means for calculating a GPS position A(t) on the basis of the GPS signal, a distance detection means for detecting a travel distance of a vehicle, a direction detection means for detecting a travel direction of the vehicle, and a second calculation means for calculating a relative position R(t) on the basis of the travel distance detected by the distance detection means and the travel direction detected by the direction detection means. The vehicle position detection system further comprises a decision means for calculating the reliability of the GPS position and a correction means for correcting the relative position R by the GPS position A(t) in consideration of the reliability by the decision means and a calculation time by the first calculation means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、測位衛星からの電波信号を受信するGPS(Global Positioning System)等を利用して車両上で自車両の位置などを測定する車両位置検出装置に関する。   The present invention relates to a vehicle position detection device that measures the position of a host vehicle on a vehicle using a GPS (Global Positioning System) that receives radio signals from positioning satellites.

従来、車両の現在位置や進行方位を検出する方法には、GPS測位法と推測航法(自立航法)などがある。GPS測位法は、3個以上の衛星から送られるGPS信号を受信して、車両の現在位置や進行方位を検出する方法であり、GPS信号自体の精度や人工衛星と車両との位置関係が良好であれば正確な現在位置と進行方位が得られる。一方、推測航法は、車速センサやジャイロスコープなどの検出手段から得られた各種情報に基づいて車両の走行距離や進行方位を検出し、それらのデータに基づいて車両の走行軌跡と地図データとのマップマッチングによって車両の走行経路を特定し、現在位置を検出する方法である。   Conventional methods for detecting the current position and traveling direction of a vehicle include a GPS positioning method and dead reckoning navigation (self-contained navigation). The GPS positioning method is a method of detecting the current position and traveling direction of a vehicle by receiving GPS signals sent from three or more satellites, and the accuracy of the GPS signal itself and the positional relationship between the artificial satellite and the vehicle are good. If so, an accurate current position and traveling direction can be obtained. Dead reckoning, on the other hand, detects the travel distance and travel direction of a vehicle based on various information obtained from detection means such as a vehicle speed sensor and a gyroscope, and based on those data, This is a method of detecting a current position by specifying a travel route of a vehicle by map matching.

また、推測航法では、センサに誤差が発生するため、走行距離が増すに従って検出誤差が累積してしまう問題があったため、前者のGPS測位法によって得られた情報(現在位置)を用いて推測航法によって得られた現在位置を補正するようにした車両位置検出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特公平7−92388号公報
Also, dead reckoning has a problem that the detection error accumulates as the travel distance increases because an error occurs in the sensor. Thus, dead reckoning navigation using the information (current position) obtained by the former GPS positioning method has occurred. There has been proposed a vehicle position detection device that corrects the current position obtained by the above (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Publication No.7-92388

しかしながら、かかる車両位置検出装置は、各人工衛星からのGPS信号を受信してから現在位置や進行方位等の情報を演算して出力するまでに所定時間を要するために、GPS測位法による情報を用いて推測航法による現在位置を補正すると、この所定時間分の車両の移動によりかえって現在位置の演算誤差が大きくなるという問題があった。   However, since such a vehicle position detection device requires a predetermined time from the reception of the GPS signal from each artificial satellite to the calculation and output of information such as the current position and the traveling direction, the information based on the GPS positioning method is used. If the current position is corrected by dead reckoning, the calculation error of the current position is increased due to the movement of the vehicle for the predetermined time.

また、GPS測位法による情報は、測位衛星の数や配置、信号(送信電波)のレベル等によって信頼性が異なってくるという問題があった。   In addition, there is a problem that the reliability of the information by the GPS positioning method varies depending on the number and arrangement of positioning satellites, the level of signals (transmitted radio waves), and the like.

そこで、本発明の目的とするところは、上述した課題に着目してなされたものであって、情報の信頼性に応じた補正処理によって、精度の高い位置検出を行うことのできる車両位置検出装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to focus on the above-described problems, and is a vehicle position detection device that can perform highly accurate position detection by a correction process according to information reliability. Is to provide.

本発明の車両位置検出装置は、請求項1に記載したように、GPS信号を受信するGPS受信手段と、前記GPS信号に基づいて第1の車両位置を演算する第1の演算手段と、前記車両の走行距離を検出する距離検出手段と、車両の進行方位を検出する方位検出手段と、前記距離検出手段により検出された走行距離と前記方位検出手段により検出された進行方向とに基づいて第2の車両位置を演算する第2の演算手段と、を備えた車両位置検出装置であって、前記第1の車両位置の信頼性を算出する判定手段と、前記判定手段による信頼性および前記第1の演算手段による演算時間を考慮して前記第1の車両位置により前記第2の車両位置を補正する補正手段と、を備えることを特徴とするものである。   The vehicle position detection device according to the present invention includes, as described in claim 1, a GPS reception unit that receives a GPS signal, a first calculation unit that calculates a first vehicle position based on the GPS signal, Based on the distance detection means for detecting the travel distance of the vehicle, the orientation detection means for detecting the travel direction of the vehicle, the travel distance detected by the distance detection means, and the travel direction detected by the orientation detection means. A vehicle position detection device comprising: a second calculation means for calculating a second vehicle position; a determination means for calculating the reliability of the first vehicle position; the reliability by the determination means; Correction means for correcting the second vehicle position based on the first vehicle position in consideration of the calculation time of the first calculation means.

また、請求項2に記載したように、請求項1に記載の車両位置検出装置において、前記判定手段は、前記GPS受信手段の移動速度および測位衛星の配置状態に応じて、前記第1の車両位置の信頼性を算出することを特徴とするものである。   In addition, as described in claim 2, in the vehicle position detection device according to claim 1, the determination unit includes the first vehicle according to a moving speed of the GPS reception unit and an arrangement state of positioning satellites. The reliability of the position is calculated.

また、請求項3に記載したように、請求項1に記載の車両位置検出装置において、前記補正手段は、前記判定手段によって算出された前記第1の車両位置の信頼性と、前記距離検出手段による前記走行距離と、前記方位検出手段による前記進行方位と、に応じて算出されるカルマンゲインを用いてカルマンフィルタ処理することによって、前記第2の車両位置を補正することを特徴とするものである。   Further, as described in claim 3, in the vehicle position detection device according to claim 1, the correction unit includes the reliability of the first vehicle position calculated by the determination unit, and the distance detection unit. The second vehicle position is corrected by performing a Kalman filter process using a Kalman gain calculated according to the travel distance of the vehicle and the traveling direction of the bearing detection unit. .

本発明は、GPS信号を受信するGPS受信手段と、前記GPS信号に基づいて第1の車両位置を演算する第1の演算手段と、前記車両の走行距離を検出する距離検出手段と、前記車両の進行方位を検出する方位検出手段と、前記距離検出手段により検出された走行距離と、前記方位検出手段により検出された進行方向とに基づいて第2の車両位置を演算する第2の演算手段と、を備えた車両位置検出装置に関して、情報の信頼性に応じた補正処理によって、精度の高い位置検出を行うことができる。   The present invention includes a GPS receiving means for receiving a GPS signal, a first calculating means for calculating a first vehicle position based on the GPS signal, a distance detecting means for detecting a travel distance of the vehicle, and the vehicle Direction detecting means for detecting the traveling direction of the vehicle, second calculating means for calculating the second vehicle position based on the traveling distance detected by the distance detecting means and the traveling direction detected by the direction detecting means With respect to the vehicle position detection device including the above, position detection with high accuracy can be performed by the correction process according to the reliability of information.

以下、本発明の実施の形態として、カーナビゲーション装置に適用したものを例に挙げ添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, as an embodiment of the present invention, an example applied to a car navigation device will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、カーナビゲーション装置の電気的な構成を示すブロック図である。カーナビゲーション装置は、車両に搭載され、車速センサ(距離検出手段)1と、GPS受信機(GPS受信手段)2と、ジャイロセンサ(方位検出手段)3と、記憶媒体4と、制御手段5と、表示手段6と、から主に構成されている。   FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the car navigation apparatus. The car navigation device is mounted on a vehicle, and includes a vehicle speed sensor (distance detection means) 1, a GPS receiver (GPS reception means) 2, a gyro sensor (azimuth detection means) 3, a storage medium 4, and a control means 5. , And display means 6.

車速センサ1は、例えば、車両のトランスミッションに取り付けられ、スピードメータ用のピニオン1回転あたり所定数のパルス信号を発生し、制御手段5に出力する。制御手段5は、車速センサ1から出力される単位時間あたりの前記パルス数またはパルス周期を検出することにより車両の走行速度を算出するとともに、前記パルス数をカウントすることにより車両の走行距離を算出する。   For example, the vehicle speed sensor 1 is attached to a transmission of a vehicle, generates a predetermined number of pulse signals per one rotation of a pinion for a speedometer, and outputs the pulse signal to the control means 5. The control means 5 calculates the travel speed of the vehicle by detecting the number of pulses or the pulse period per unit time output from the vehicle speed sensor 1, and calculates the travel distance of the vehicle by counting the number of pulses. To do.

GPS受信機2は、人工衛星から放射されるGPS信号を受信する受信機であり、受信したGPS信号に基づいて車両の現在位置と進行方位を検出する。GPS用受信アンテナや増幅回路を備え、前記受信アンテナで受信した人工衛星からの位置情報である送信電波を高周波信号として増幅してなる信号を制御手段5に出力する。   The GPS receiver 2 is a receiver that receives a GPS signal emitted from an artificial satellite, and detects the current position and traveling direction of the vehicle based on the received GPS signal. A GPS reception antenna and an amplification circuit are provided, and a signal obtained by amplifying a transmission radio wave as position information from an artificial satellite received by the reception antenna as a high frequency signal is output to the control means 5.

ジャイロセンサ3は車両の旋回角速度を検出し、制御手段5に出力する。制御手段5は、ジャイロセンサ3により検出された旋回角速度に基づいて車両の旋回角度を算出し、さらに旋回角度を積分して車両の進行方位を算出する。なお、GPS受信機2で検出された正確な車両の進行方位により適時、ジャイロセンサ3の出力に基づき算出された車両の進行方位を補正することもできる。   The gyro sensor 3 detects the turning angular velocity of the vehicle and outputs it to the control means 5. The control means 5 calculates the turning angle of the vehicle based on the turning angular velocity detected by the gyro sensor 3, and further calculates the traveling direction of the vehicle by integrating the turning angle. In addition, the traveling direction of the vehicle calculated based on the output of the gyro sensor 3 can be corrected in a timely manner based on the accurate traveling direction of the vehicle detected by the GPS receiver 2.

記憶媒体4は、CD−ROM、DVD−ROMあるいはハードディスク等によって構成され、道路地図データが記憶される記憶装置である。前記道路地図データは、制御手段5による後述する処理を行う際に使用される。制御手段5は、車速センサ1の出力パルス信号をカウントして車両の走行距離を検出するとともに、ジャイロセンサ3の旋回角速度に基づいて車両の進行方位を検出し、走行距離と進行方位とに基づいて走行軌跡を演算する。そして、制御手段5は、走行軌跡と記憶媒体4から読み出した道路地図データとを照合してマップマッチングを行ない車両の推定位置を演算する。   The storage medium 4 is configured by a CD-ROM, DVD-ROM, hard disk, or the like, and is a storage device that stores road map data. The road map data is used when processing described later by the control means 5 is performed. The control means 5 counts the output pulse signal of the vehicle speed sensor 1 to detect the travel distance of the vehicle, detects the travel direction of the vehicle based on the turning angular velocity of the gyro sensor 3, and based on the travel distance and travel direction. To calculate the running trajectory. Then, the control means 5 compares the travel locus with the road map data read from the storage medium 4 and performs map matching to calculate the estimated position of the vehicle.

制御手段5は、マイクロコンピュータが適用でき、演算処理動作の制御プログラムが記憶されたROMと、演算値を一時的に記憶するRAMと、予め設定される各種設定値を記憶するEEPROMと、前記制御プログラムを実行するためのCPUと、入出力インターフェイス回路と、によって主に構成される。前記入出力インターフェイス回路は、車速センサ1、GPS受信機2、ジャイロセンサ3、記憶媒体4や、表示手段6に対してそれぞれ電気的な接続関係をなすための回路である。制御手段5は、各機構(1〜4)からの入力および前記制御プログラムに基づいて、表示手段6に制御信号を出力し、所望の表示を促すものである。なお、制御手段5は、後述する制御プログラムにおいて、第1,第2の演算手段、距離検出手段、方位検出手段、判定手段、補正手段として、演算処理することができる。   The control means 5 can be a microcomputer, and includes a ROM that stores a control program for arithmetic processing operations, a RAM that temporarily stores arithmetic values, an EEPROM that stores various preset values, and the control It is mainly configured by a CPU for executing a program and an input / output interface circuit. The input / output interface circuit is a circuit for establishing an electrical connection with the vehicle speed sensor 1, the GPS receiver 2, the gyro sensor 3, the storage medium 4, and the display unit 6. The control means 5 outputs a control signal to the display means 6 based on the input from each mechanism (1 to 4) and the control program, and prompts a desired display. The control means 5 can perform arithmetic processing as first and second calculation means, distance detection means, azimuth detection means, determination means, and correction means in a control program described later.

表示手段6は、例えば、TFT型の液晶表示パネルからなる表示器と、この表示器を表示駆動するためのICまたはLSIからなる表示駆動回路と、によって構成される。表示手段6は、制御手段5からの信号に基づいて、道路地図など所望の表示を行うものである。   The display means 6 is composed of, for example, a display device composed of a TFT-type liquid crystal display panel and a display drive circuit composed of an IC or LSI for driving the display device. The display means 6 performs a desired display such as a road map based on a signal from the control means 5.

以上の構成によって、制御手段5は、車速センサ1およびジャイロセンサ3、GPS受信機2の検出に基づいて、車両の走行距離や進行方向、位置座標を算出し、この車両の推定位置の周辺に対応する道路地図データを記憶媒体4から読み出して、表示手段6に表示させることができる。   With the above configuration, the control means 5 calculates the travel distance, traveling direction, and position coordinates of the vehicle based on the detection of the vehicle speed sensor 1, the gyro sensor 3, and the GPS receiver 2, and around the estimated position of the vehicle. Corresponding road map data can be read from the storage medium 4 and displayed on the display means 6.

次に制御手段5による車両の推定位置の算出処理について図2,3を用いて説明する。図2は、GPS信号を受信した場合の制御手段5による制御プログラムを示すフロー図である。図3は、車両の推定位置Pを算出する際に用いられる相対位置Rの軌跡を示す図である。相対位置Rは、GPS信号から算出されるGPS位置A、走行距離および進行方位から算出される相対移動ベクトルV、過去の推定位置P、過去の相対位置Rから算出されるもので、この場合1秒毎に更新される。また、所定時間内に算出された相対位置Rや相対移動ベクトルVは、制御手段5のRAMに随時記憶される。   Next, the calculation process of the estimated position of the vehicle by the control means 5 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing a control program by the control means 5 when a GPS signal is received. FIG. 3 is a diagram showing a locus of the relative position R used when calculating the estimated position P of the vehicle. The relative position R is calculated from the GPS position A calculated from the GPS signal, the relative movement vector V calculated from the travel distance and the traveling direction, the past estimated position P, and the past relative position R. In this case, 1 Updated every second. Further, the relative position R and the relative movement vector V calculated within a predetermined time are stored in the RAM of the control means 5 as needed.

制御手段5は、第1の演算手段として、GPS受信機2によるGPS信号の受信から所定時間(例えば、約3秒間)を要して車両の絶対位置であるGPS位置(第1の車両位置)A(t)を算出する(ステップS1)。   As a first calculation means, the control means 5 requires a predetermined time (for example, about 3 seconds) from the reception of the GPS signal by the GPS receiver 2 and is a GPS position (first vehicle position) that is the absolute position of the vehicle. A (t) is calculated (step S1).

また、制御手段5は、距離検出手段として、車速センサ1から出力されるパルス信号をカウントし、走行距離を算出するとともに、方位検出手段として、ジャイロセンサ3から出力される旋回角速度を積分して旋回角度を算出し、さらに旋回角度を前回算出された進行方位に加算して現在の進行方位を算出し、前記走行距離や前記進行方位の情報に基づいて、相対移動ベクトルV(t)を算出する(ステップS2)。   The control means 5 counts the pulse signal output from the vehicle speed sensor 1 as the distance detection means, calculates the travel distance, and integrates the turning angular velocity output from the gyro sensor 3 as the direction detection means. The turning angle is calculated, the turning angle is added to the previously calculated traveling direction to calculate the current traveling direction, and the relative movement vector V (t) is calculated based on the travel distance and the traveling direction information. (Step S2).

また、制御手段5は、判定手段として、ステップS2にて算出された相対移動ベクトルV(t)の値と、GPS信号に基づいて算出されるDOP(Dilution of Precision)値やGPS受信機2の移動速度とに基づいて、GPS位置A(t)の信頼性を考慮したカルマンゲインを算出する(ステップS3)。   Further, the control means 5 serves as a determination means, the value of the relative movement vector V (t) calculated in step S2, the DOP (Dilution of Precision) value calculated based on the GPS signal, and the GPS receiver 2. Based on the moving speed, a Kalman gain is calculated in consideration of the reliability of the GPS position A (t) (step S3).

なお、相対移動ベクトルV(t)のパラメータとなる車両の走行距離や回転角度が大きい程、車速センサ1やジャイロセンサ3に生じる測定誤差が大きくなり、特に急カーブや右左折など回転角度が大きい場合は、GPS信号の受信状態にとって不安定となるため、この時に受信したGPS信号の信頼性が低下してしまう。また、DOP値は、各測位衛星とGPS受信機2とを頂点とする多面体の面積の逆数にて求まるものであり、車両の真の位置を中心に測位するGPS位置(絶対位置)のばらつく程度を表す。したがって、DOP値が大きいほどGPS位置A(t)の信頼性が低下してしまう。また、GPS受信機2の移動速度が小さいほどドップラー効果によるGPS信号の同調周波数の偏位が小さくなるため、絶対位置算出の誤差が大きくなり、GPS位置A(t)の信頼性が低下してしまう。制御手段5は、ステップS3において、上述のようなGPS信号の信頼性の低下の度合いを考慮した計算式にて、カルマンゲインを算出する。   Note that the greater the vehicle travel distance and rotation angle, which are the parameters of the relative movement vector V (t), the greater the measurement error that occurs in the vehicle speed sensor 1 and the gyro sensor 3, and the greater the rotation angle such as a sharp curve or right / left turn. In this case, the GPS signal reception state becomes unstable, and the reliability of the GPS signal received at this time is lowered. The DOP value is obtained by the reciprocal of the area of the polyhedron with each positioning satellite and the GPS receiver 2 as vertices, and the GPS position (absolute position) at which the positioning is performed around the true position of the vehicle varies. Represents. Therefore, the reliability of the GPS position A (t) decreases as the DOP value increases. Also, the smaller the moving speed of the GPS receiver 2, the smaller the deviation of the tuning frequency of the GPS signal due to the Doppler effect, so the error in absolute position calculation increases and the reliability of GPS position A (t) decreases. End up. In step S <b> 3, the control unit 5 calculates the Kalman gain using a calculation formula that takes into account the degree of decrease in the reliability of the GPS signal as described above.

次に制御手段5は、補正手段として、前記RAMに記憶され過去に算出された相対位置Rのうち所定時間(例えば、3秒)前に算出された相対位置R(t−3)に対して、ステップS3にて算出されたカルマンゲインを用いてカルマンフィルタ処理して補正し、相対位置R’(t−3)を求める(ステップS4)。なお、制御手段3は、ステップS1におけるGPS信号A(t)の演算時間を考慮して、GPS信号を受信した時間に近い時間に算出された相対位置R(t−3)を補正対象としている。   Next, the control unit 5 serves as a correction unit with respect to the relative position R (t−3) calculated before a predetermined time (for example, 3 seconds) among the relative positions R stored in the RAM and calculated in the past. Then, the Kalman filter process is used to correct by using the Kalman gain calculated in step S3 to obtain the relative position R ′ (t−3) (step S4). Note that the control means 3 considers the calculation time of the GPS signal A (t) in step S1, and uses the relative position R (t-3) calculated at a time close to the time of receiving the GPS signal as a correction target. .

制御手段5は、ステップS4にて補正された相対位置R’(t−3)に対して、過去(2秒前および1秒前)に算出された相対移動ベクトルV(t−2),V(t−1)を制御手段5の前記RAMから読み出して加算して、2秒前の相対位置R(t−2)および1秒前の相対位置R(t−1)を求める(ステップS5)。   The control means 5 uses the relative movement vectors V (t−2), V calculated in the past (2 seconds before and 1 second before) with respect to the relative position R ′ (t−3) corrected in step S4. (T-1) is read from the RAM of the control means 5 and added to obtain the relative position R (t-2) two seconds ago and the relative position R (t-1) one second ago (step S5). .

また、制御手段5は、前回算出された推定位置P(t−1)における車両の存在確率(マップマッチング時の確率)と、推定位置カウンタ(確からしい判定数のカウンタ)と、ステップS2にて算出された相対移動ベクトルV(t)に基づいて、相対位置R(t−1)についてのカルマンゲインを算出する(ステップS6)。   In addition, the control means 5 uses the vehicle existence probability (probability at the time of map matching) at the estimated position P (t−1) calculated last time, the estimated position counter (counter of the number of probable determinations), and step S2. Based on the calculated relative movement vector V (t), a Kalman gain for the relative position R (t−1) is calculated (step S6).

次に制御手段5は、ステップS6にて得られたカルマンゲインに基づいて、ステップS5にて得られる相対位置R(t−1)の位置を補正する(ステップS7)。この場合、補正量δ分の位置を移動した相対位置R’(t−1)に補正される。また、ステップS6にて得られる相対位置R(t−2)に対しても、前記補正量δ分を補正して相対位置R’(t−2)を求め、相対位置R’(t−1)とともに、制御手段5の前記RAMに記憶される。   Next, the control means 5 corrects the position of the relative position R (t−1) obtained in step S5 based on the Kalman gain obtained in step S6 (step S7). In this case, the position is corrected to the relative position R ′ (t−1) obtained by moving the position corresponding to the correction amount δ. Further, the relative position R ′ (t−2) obtained in step S6 is corrected by the correction amount δ to obtain the relative position R ′ (t−2), and the relative position R ′ (t−1). ) And stored in the RAM of the control means 5.

制御手段5は、第2の演算処理として、ステップS7で得た補正後のR’(t−1)に対して、ステップS2にて算出された相対移動ベクトルV(t)を加算して、相対位置R(t)を算出する(ステップS8)。   As the second calculation process, the control means 5 adds the relative movement vector V (t) calculated in step S2 to the corrected R ′ (t−1) obtained in step S7. The relative position R (t) is calculated (step S8).

制御手段5は、記憶媒体5の道路地図データを読み出して、ステップS8にて算出された相対位置(第2の車両位置)R(t)と各道路までの距離や、進行方位等を考慮して、マップマッチング処理を行って実際の車両が存在する確率の高い推定位置P(t)を求める(ステップS9)。   The control means 5 reads the road map data of the storage medium 5 and considers the relative position (second vehicle position) R (t) calculated in step S8 and the distance to each road, the traveling direction, and the like. Then, the map matching process is performed to obtain an estimated position P (t) with a high probability that an actual vehicle exists (step S9).

上述の制御プログラムを繰り返すことによって、車両の位置についてGPS信号を考慮して、過去の相対位置Rを補正しながら、より確からしい推定位置Pを得ることができる。また、制御手段5は、推定位置Pを更新する毎に、この推定位置P周辺に対応する道路地図を描画処理して、表示手段6に表示出力させることができる。   By repeating the control program described above, it is possible to obtain a more probable estimated position P while correcting the past relative position R in consideration of the GPS signal for the position of the vehicle. Further, each time the estimated position P is updated, the control means 5 can draw a road map corresponding to the estimated position P and display it on the display means 6.

かかるカーナビゲーション装置は、GPS信号を受信するGPS受信機2と、前記GPS信号に基づいてGPS位置A(t)を演算する第1の演算手段(制御手段5)と、前記車両の走行距離を検出する距離検出手段(制御手段5)と、車両の進行方位を検出する方位検出手段(制御手段5)と、前記距離検出手段により検出された走行距離と前記方位検出手段により検出された進行方向とに基づいて相対位置R(t)を演算する第2の演算手段(制御手段5)と、を備えた車両位置検出装置であって、前記GPS位置の信頼性を算出する判定手段(制御手段5)と、前記判定手段による信頼性および前記第1の演算手段による演算時間を考慮してGPS位置A(t)により相対位置Rを補正する補正手段(制御手段5)と、を備えている。したがって、GPS受信機2がGPS信号を受信してから、絶対位置(GPS位置A)を算出するまでの演算時間を考慮するとともに、GPS信号の信頼性に応じた補正処理を行うことができ、精度の高い車両の位置検出を行うことのできる車両位置検出装置となる。   Such a car navigation apparatus includes a GPS receiver 2 that receives a GPS signal, a first calculation means (control means 5) that calculates a GPS position A (t) based on the GPS signal, and a travel distance of the vehicle. Distance detecting means (control means 5) for detecting, direction detecting means (control means 5) for detecting the traveling direction of the vehicle, travel distance detected by the distance detecting means, and traveling direction detected by the orientation detecting means And a second calculation means (control means 5) for calculating the relative position R (t) based on the determination means (control means) for calculating the reliability of the GPS position. 5) and correction means (control means 5) for correcting the relative position R with the GPS position A (t) in consideration of the reliability of the determination means and the calculation time of the first calculation means. . Accordingly, it is possible to perform a correction process according to the reliability of the GPS signal while considering the calculation time from when the GPS receiver 2 receives the GPS signal until the absolute position (GPS position A) is calculated, A vehicle position detection device capable of detecting the position of the vehicle with high accuracy is provided.

なお、本発明の実施の形態では、制御プログラムの各ステップを同じ制御手段5にて行うものを例に挙げて説明したが、別途に設けられる回路基板上に実装されたマイクロコンピュータにて、前記制御プログラムを分散処理するものであってもよく、例えば、GPS受信機に内蔵されるマイクロコンピュータにてGPS位置やDOP値、GPS受信機の移動速度などを算出し、制御手段へ出力するような構成であってもよい。   In the embodiment of the present invention, description has been given by taking as an example the case where each step of the control program is performed by the same control means 5, but the microcomputer is mounted on a separately provided circuit board. The control program may be distributed, for example, the GPS position, the DOP value, the moving speed of the GPS receiver, etc. are calculated by a microcomputer built in the GPS receiver and output to the control means. It may be a configuration.

本発明の実施の形態における電気的な構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electrical structure in embodiment of this invention. 同上実施の形態における制御プログラムを示すフロー図。The flowchart which shows the control program in embodiment same as the above. 同上実施の形態における推定位置や相対位置の軌跡を示す図。The figure which shows the locus | trajectory of the estimated position and relative position in embodiment same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

1 車速センサ(距離検出手段)
2 GPS受信機(GPS受信手段)
3 ジャイロセンサ(方位検出手段)
5 制御手段
A GPS位置(第1の車両位置)
R 相対位置(第2の車両位置)
V 相対移動ベクトル
1 Vehicle speed sensor (distance detection means)
2 GPS receiver (GPS receiving means)
3 Gyro sensor (direction detection means)
5 Control means A GPS position (first vehicle position)
R Relative position (second vehicle position)
V relative movement vector

Claims (3)

GPS信号を受信するGPS受信手段と、前記GPS信号に基づいて第1の車両位置を演算する第1の演算手段と、車両の走行距離を検出する距離検出手段と、前記車両の進行方位を検出する方位検出手段と、前記距離検出手段により検出された走行距離と前記方位検出手段により検出された進行方向とに基づいて第2の車両位置を演算する第2の演算手段と、を備えた車両位置検出装置であって、
前記第1の車両位置の信頼性を算出する判定手段と、前記判定手段による信頼性および前記第1の演算手段による演算時間を考慮して前記第1の車両位置により前記第2の車両位置を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする車両位置検出手段。
GPS receiving means for receiving a GPS signal; first calculating means for calculating a first vehicle position based on the GPS signal; distance detecting means for detecting a travel distance of the vehicle; and detecting a traveling direction of the vehicle And a second computing means for computing the second vehicle position based on the travel distance detected by the distance detecting means and the traveling direction detected by the azimuth detecting means. A position detecting device,
The second vehicle position is determined by the first vehicle position in consideration of the determination means for calculating the reliability of the first vehicle position, the reliability by the determination means and the calculation time by the first calculation means. Correction means for correcting the vehicle position detection means.
前記判定手段は、前記GPS受信手段の移動速度および測位衛星の配置状態に応じて、前記第1の車両位置の信頼性を算出することを特徴とする請求項1に記載の車両位置検出装置。   The vehicle position detection device according to claim 1, wherein the determination unit calculates the reliability of the first vehicle position according to a moving speed of the GPS reception unit and an arrangement state of positioning satellites. 前記補正手段は、前記判定手段によって算出された前記第1の車両位置の信頼性と、前記距離検出手段による前記走行距離と、前記方位検出手段による前記進行方位と、に応じて算出されるカルマンゲインを用いてカルマンフィルタ処理することによって、前記第2の車両位置を補正することを特徴とする請求項1に記載の車両位置検出装置。
The correction means is a Kalman calculated according to the reliability of the first vehicle position calculated by the determination means, the travel distance by the distance detection means, and the traveling direction by the direction detection means. The vehicle position detection device according to claim 1, wherein the second vehicle position is corrected by performing a Kalman filter process using a gain.
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