JPH06331368A - Vehicle position correction system - Google Patents
Vehicle position correction systemInfo
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- JPH06331368A JPH06331368A JP12119393A JP12119393A JPH06331368A JP H06331368 A JPH06331368 A JP H06331368A JP 12119393 A JP12119393 A JP 12119393A JP 12119393 A JP12119393 A JP 12119393A JP H06331368 A JPH06331368 A JP H06331368A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は車両位置修正方式に係わ
り、特に、距離センサと方位センサを用いた自立航法に
GPS(Grobal Positioning System)による3次元測位
機能を付加したナビゲーションシステムの車両位置修正
方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle position correcting method, and more particularly to a vehicle position correcting method for a navigation system in which a three-dimensional positioning function by GPS (Grobal Positioning System) is added to self-contained navigation using a distance sensor and a direction sensor. Regarding method.
【0002】[0002]
【従来の技術】ナビゲーション装置は、車両の現在位置
に応じた地図データをCD−ROM等の地図データ記憶
部から読み出してディスプレイ画面に描画すると共に、
車両位置マ−クを地図上で移動させ、あるいは車両位置
マークをディスプレイ画面の一定位置(例えばディスプ
レイ画面の中心位置)に固定表示し、車両の移動に応じ
て地図をスクロ−ル表示する。地図データは、(1) ノ−
ドデータや道路リンクデータ、交差点データ等からなる
道路レイヤと、(2) 地図上のオブジェクトを表示するた
めの背景レイヤと、(3) 市町村名などを表示するための
文字レイヤなどから構成され、ディスプレイ画面に表示
される地図画像は、背景レイヤと文字レイヤに基づいて
発生され、マップマッチング処理や誘導経路の探索処理
は道路レイヤに基づいて行われる。かかるナビゲ−ショ
ン装置において、車両の現在位置を測定することは不可
欠である。このため、従来は、車両に搭載した距離セン
サと方位センサを用いて車両位置を測定する測定法(自
立航法)と衛星を用いたGPSによる測定法(衛星航
法)が実用化されている。自立航法による車両位置測定
は、比較的低コストで車両位置の測定ができるが、高精
度に位置測定ができない問題があり、マップマッチング
処理等の補正処理が必要になる。又、衛星航法は絶対的
な位置が検出可能である反面、トンネルやビルなど衛星
電波が遮られる場所では位置検出ができない欠点があ
る。2. Description of the Related Art A navigation system reads map data corresponding to the current position of a vehicle from a map data storage unit such as a CD-ROM and draws it on a display screen.
The vehicle position mark is moved on the map, or the vehicle position mark is fixedly displayed at a fixed position on the display screen (for example, the center position of the display screen), and the map is scrolled according to the movement of the vehicle. The map data is (1)
It is composed of a road layer consisting of road data, road link data, intersection data, etc., (2) a background layer for displaying objects on the map, and (3) a character layer for displaying city names, etc. The map image displayed on the screen is generated based on the background layer and the character layer, and the map matching process and the guidance route search process are performed based on the road layer. In such a navigation system, it is essential to measure the current position of the vehicle. Therefore, conventionally, a measurement method for measuring the vehicle position by using a distance sensor and a direction sensor mounted on the vehicle (self-contained navigation) and a measurement method by GPS using a satellite (satellite navigation) have been put into practical use. The vehicle position measurement by self-contained navigation can measure the vehicle position at a relatively low cost, but there is a problem that the position measurement cannot be performed with high accuracy, and correction processing such as map matching processing is required. In addition, while satellite navigation can detect an absolute position, it has a drawback that the position cannot be detected in a place where satellite radio waves are blocked, such as a tunnel or a building.
【0003】自立航法によるナビゲーション装置では、
距離センサと相対方位センサの出力に基づき積算により
以下のようにして車両位置を検出する。図5は自立航法
による車両位置検出方法の説明図であり、距離センサは
車両がある単位距離L0走行する毎にパルスを出力する
ものとし、また、基準方位(θ=0)をX軸の正方向、
基準方位から反時計方向回りを+方向とする。前回の車
両位置を点P0(X0,Y0)、点P0での車両進行方向の
絶対方位をθ0、単位距離L0走行した時点での相対方位
センサの出力をΔθ1であるとすると、車両位置の変化
分は、 ΔX=L0・cos(θ0+Δθ1) ΔY=L0・sin(θ0+Δθ1) となり、今回の点P1での車両進行方向の絶対方位θ1と
位置(X1,Y1)は、 θ1=θ0+Δθ1 (1) X1=X0+ΔX=X0+L0・cosθ1 (2) Y1=Y0+ΔY=Y0+L0・sinθ1 (3) としてベクトル合成により計算できる。従って、スター
ト地点での車両の絶対方位と位置座標を与えれば、その
後、車両が単位距離走行する毎に、(1)〜(3)式の計算を
繰り返すことにより車両位置をリアルタイムで検出で
き、車両位置マークや走行軌跡を道路上に表示できる。In a self-contained navigation device,
The vehicle position is detected as follows by integration based on the outputs of the distance sensor and the relative azimuth sensor. FIG. 5 is an explanatory diagram of a vehicle position detection method by self-contained navigation. The distance sensor outputs a pulse each time the vehicle travels a certain unit distance L 0 , and the reference azimuth (θ = 0) is set on the X axis. Forward direction,
The counterclockwise direction from the reference azimuth is defined as the + direction. The previous vehicle position is point P 0 (X 0 , Y 0 ), the absolute heading of the vehicle at the point P 0 is θ 0 , and the output of the relative heading sensor at the time of traveling the unit distance L 0 is Δθ 1 . Then, the change amount of the vehicle position is ΔX = L 0 · cos (θ 0 + Δθ 1 ) ΔY = L 0 · sin (θ 0 + Δθ 1 ), and the absolute direction θ of the vehicle traveling direction at this point P 1 is θ. 1 and the position (X 1 , Y 1 ) are θ 1 = θ 0 + Δθ 1 (1) X 1 = X 0 + ΔX = X 0 + L 0 · cos θ 1 (2) Y 1 = Y 0 + ΔY = Y 0 + L 0・ It can be calculated by vector composition as sin θ 1 (3). Therefore, if the absolute azimuth and position coordinates of the vehicle at the start point are given, then each time the vehicle travels a unit distance, the vehicle position can be detected in real time by repeating the calculations of equations (1) to (3). The vehicle position mark and the running track can be displayed on the road.
【0004】しかし、自立航法では走行するにつれて誤
差が累積して車両位置が道路から外れる。そこで、マッ
プマッチング処理により車両位置を道路データと照合し
て道路上に修正する。マップマッチングの方法は種々提
案されている。第1のマップマッチング方法は、走行軌
跡(所定走行距離毎の位置と方位)を保存しておき、該
走行軌跡と同形の地図上の道路を求め、該道路上のポイ
ントに車両位置マークをマップマッチングさせる方法で
ある。第2のマップマッチング方法は投影法による方法
である。図6〜図7は投影法によるマップマッチングの
説明図である。車両位置が点Pi-1(Xi-1,Yi-1)に
あり、車両方位がθi-1であったとする(図6では点P
i-1は道路RDaと一致していない場合を示す)。点P
i-1より一定距離L0(例えば5m)走行したときの相対
方位がΔθiであれば、自立航法による車両位置の点
Pi′(Xi′,Yi′)とPi′での車両方位θiは、次
式 θi =θi-1+Δθi Xi′=Xi-1+L0・cosθi Yi′=Yi-1+L0・sinθi により求められる。However, in self-contained navigation, there are
The difference is cumulative and the vehicle position deviates from the road. Therefore,
The vehicle position is compared with the road data by
And fix it on the road. Various map matching methods are available.
Is being proposed. The first map matching method is
Save the trace (position and direction for each predetermined mileage),
Find a road on the map that has the same shape as the running path, and
By using the method of map matching the vehicle position mark to the
is there. The second map matching method is the projection method
Is. 6 to 7 show map matching by the projection method.
FIG. Vehicle position is point Pi-1(Xi-1, Yi-1) To
Yes, vehicle direction is θi-1(Point P in FIG. 6)
i-1Indicates the case where the road does not coincide with RDa). Point P
i-1More constant distance L0Relative when traveling (for example, 5 m)
Azimuth is ΔθiIf so, the point of the vehicle position by self-contained navigation
Pi′ (Xi′, Yi′) And PiVehicle direction at ′iIs next
Formula θi= Θi-1+ Δθi Xi′ = Xi-1+ L0・ Cos θi Yi′ = Yi-1+ L0・ Sin θi Required by.
【0005】このとき、(a) 点Pi′から垂線を降ろす
ことのできるリンクであって、点Pi′での車両方位θi
とリンクの成す角度が一定値以内で、かつ、点Pi′か
らリンクに降ろした垂線の長さが一定距離以内となって
いるものを探す。ここでは道路RDa上の方位θa1のリ
ンクLKa1(ノードNa0とNa1を結ぶ直線)と道路RD
b上の方位θb1のリンクLKb1(ノードNb0とNb1を結
ぶ直線)となる。ついで、(b) 点Pi′からリンクLKa
1,LKb1に降ろした垂線RLia、RLibの長さを求
め、短い方のリンクをマッチング候補とする。ここでは
リンクLKa1となる。(c) そして、点Pi-1と点Pi′を
結ぶ走行軌跡SHiを垂線RLiaの方向に点Pi -1がリン
クLKa1上(またはリンクLKa1の延長線上)に来るま
で平行移動して、点Pi-1とPi′の移動点PTi-1とP
Ti′を求め、(d) 最後に、点PTi-1を中心にPTi′
がリンクLKa1上(またはリンクLKa1の延長線上)に
来るまで回転移動して移動点を求め、修正車両位置Pi
(Xi,Yi)とする。なお、修正車両位置Piでの車両
方位はθiのままとされる。また、図7の如く、前回の
車両位置である点Pi-1が道路RDaにあるときは、移動
点PTi-1は点Pi-1と一致する。[0005] At this time, 'a link possible from the taking down perpendicular, point P i' (a) point P i heading theta i in
And the angle formed by the link is within a certain value, and the length of the perpendicular line drawn from the point P i ′ to the link is within a certain distance. Here, the link LKa 1 (the straight line connecting the nodes Na 0 and Na 1 ) of the direction θa 1 on the road RDa and the road RD
This is a link LKb 1 (a straight line connecting the nodes Nb 0 and Nb 1 ) with the direction θb 1 on b. Then, (b) link LKa from point P i ′
The lengths of the vertical lines RLia and RLib dropped to 1 and LKb 1 are obtained, and the shorter link is used as a matching candidate. Here, the link is LKa 1 . (c) The traveling locus SHi connecting the points P i-1 and P i ′ is translated in the direction of the perpendicular line RLia until the point P i -1 is on the link LKa 1 (or on the extension line of the link LKa 1 ). The moving points PT i-1 and P i of the points P i-1 and P i ′.
T i ′ is obtained, and (d) Finally, PT i ′ is centered on the point PT i−1.
Is moved on the link LKa 1 (or on the extension of the link LKa 1 ) to obtain the moving point, and the corrected vehicle position P i
(X i , Y i ). The vehicle direction at the corrected vehicle position P i remains θ i . Further, as shown in FIG. 7, when the point P i-1 which is the previous vehicle position is on the road RDa, the moving point PT i-1 coincides with the point P i-1 .
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、自立航法で
は誤差が大きくなって車両位置が道路から大きく外れる
と、車両位置を実際の道路上の現在位置にマップマッチ
ングできない。すなわち、第1のマップマッチング方法
では走行軌跡と同形の道路を探すことができなくなり、
又、第2の方法ではマッチングさせるための条件を満足
する道路を探すことができなくなる。このようにマップ
マッチングが不可能になると、ナビゲーションは意味を
なさず、自動車を一旦停めて車両位置マークを地図上の
実際の車両位置に位置決めしてナビゲーションを再開し
なければならない。しかし、かかる方法では極めて操作
性能が悪い。そこで、自立航法のナビゲーションシステ
ムにGPSを組み込み、マップマッチングが不可能にな
ったら、GPSから得られる位置データ、方位データを
用いて車両位置を自動車の現在位置にマップマッチング
させると共に、車両の走行方位を修正することが考えら
れる。By the way, in the self-contained navigation, when the error becomes large and the vehicle position deviates greatly from the road, the vehicle position cannot be map-matched to the actual current position on the road. That is, the first map matching method cannot find a road having the same shape as the traveling locus,
Also, the second method makes it impossible to find a road that satisfies the matching condition. When the map matching becomes impossible in this way, the navigation does not make sense, and the vehicle must be stopped and the vehicle position mark must be positioned at the actual vehicle position on the map to restart the navigation. However, such a method has extremely poor operation performance. Therefore, if GPS is incorporated into a self-contained navigation system and map matching becomes impossible, the position of the vehicle and the direction data obtained from the GPS are used to map match the vehicle position with the current position of the vehicle, and the traveling direction of the vehicle. It is possible to correct.
【0007】しかし、前述のように、GPSによれば絶
対的な位置は検出可能であるが、トンネルやビルなど衛
星電波が遮られる場所では正確な位置検出ができず、し
かも、受信衛星の切り替わりやSA(Selectable Avail
ability)の切り替え時にGPSにより検出した位置に”
飛び”が起こる。このように、GPSで測定した位置や
方位に多くの誤差が含まれる時点で、自立航法によるマ
ップマッチングが不可能になると、誤差を含んだGPS
による位置データ、方位データを用いて車両位置及び走
行方位を修正することになり、実際の地図上の車両位置
に車両位置マークを正しくマップマッチングができず、
しかも走行方位も実際の走行方位と異なってしまう。以
上から、本発明の目的は、自立航法によるマップマッチ
ングが不可能になった時、正しいGPSによる位置デー
タ、方位データを用いて車両位置及び走行方位を修正で
きる車両位置修正方式を提供することである。However, as described above, although the absolute position can be detected by GPS, accurate position detection cannot be performed in a place where satellite radio waves are blocked, such as a tunnel or a building, and the receiving satellite is switched. And SA (Selectable Avail
to the position detected by GPS when switching
In this way, if map matching by self-contained navigation becomes impossible at the time when the position and direction measured by GPS include many errors, the GPS including errors will be generated.
The vehicle position and the traveling direction will be corrected using the position data and direction data according to, and the vehicle position mark cannot be correctly map-matched to the actual vehicle position on the map.
Moreover, the traveling direction also differs from the actual traveling direction. In view of the above, an object of the present invention is to provide a vehicle position correction method capable of correcting a vehicle position and a traveling direction using correct GPS position data and direction data when map matching by self-contained navigation becomes impossible. is there.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、自立航法により車両位置及び走行方位を算出する車
両位置・方位計算部、GPSより得られる位置データを
用いて演算した車速と自立航法センサより得られる車速
との差を求め、該差がしきい値以下であるか判断する速
度差監視部、マップマッチングが不可能になった時、前
記速度差がしきい値以下の場合にGPS位置データ、方
位データを用いて車両位置、走行方位を修正するマップ
マッチング処理部により達成される。According to the present invention, the above-mentioned problems are solved by a vehicle position / azimuth calculation unit for calculating a vehicle position and a traveling azimuth by self-contained navigation, a vehicle speed calculated using position data obtained from a GPS and an autonomous stance. A speed difference monitoring unit that determines the difference from the vehicle speed obtained from the navigation sensor and determines whether the difference is less than or equal to a threshold value. When map matching becomes impossible, when the speed difference is less than or equal to the threshold value. This is achieved by a map matching processing unit that corrects the vehicle position and traveling direction using GPS position data and direction data.
【0009】[0009]
【作用】マップマッチングが不可能になった時、GPS
より得られる位置データを用いて演算した車速と距離セ
ンサより得られる車速との差を求め、該差がしきい値以
下であるか判断し、速度差がしきい値以下の時のGPS
位置データ、方位データを用いて車両位置、走行方位を
修正する。このように、速度差がしきい値以下の場合に
のみGPSデータを用いて車両位置、方位の修正をする
ようにしたから、GPSデータに信頼が持て、正確な位
置、方位の修正ができる。Operation: When map matching becomes impossible, GPS
The difference between the vehicle speed calculated using the obtained position data and the vehicle speed obtained from the distance sensor is determined, and it is determined whether the difference is less than or equal to a threshold value. When the speed difference is less than or equal to the threshold value, the GPS
The vehicle position and traveling direction are corrected using the position data and direction data. In this way, the vehicle position and azimuth are corrected using the GPS data only when the speed difference is less than or equal to the threshold value. Therefore, the GPS data can be trusted and the correct position and azimuth can be corrected.
【0010】[0010]
全体の構成 図1は本発明の一実施例であるナビゲーションシステム
の構成図であり、1は地図情報を記憶するCD−RO
M、2は操作盤、3は衛星からの電波を受信して車両の
現在位置を測定するGPS受信機、4は各衛星からの電
波を受信するマルチビームアンテナ、5は自立航法用セ
ンサであり、5aは振動ジャイロ等車両の回転角度を検
出する相対方位センサ(角度センサ)、5bは所定走行
距離毎に1個のパルスを発生する距離センサ、6は地図
や車両位置マークの描画処理、最適経路探索処理、マッ
プマッチング処理等を行うマイコン構成のシステムコン
トローラ、7はディスプレイ装置である。Overall Configuration FIG. 1 is a configuration diagram of a navigation system which is an embodiment of the present invention, and 1 is a CD-RO for storing map information.
M is a control panel, 3 is a GPS receiver that receives radio waves from satellites to measure the current position of the vehicle, 4 is a multi-beam antenna that receives radio waves from each satellite, and 5 is a self-contained navigation sensor. Reference numeral 5a is a relative azimuth sensor (angle sensor) that detects the rotation angle of the vehicle such as a vibration gyro, 5b is a distance sensor that generates one pulse for each predetermined traveling distance, 6 is a map and vehicle position mark drawing processing, and is optimal. A system controller having a microcomputer configuration for performing route search processing, map matching processing, and the like, and a display device 7.
【0011】地図情報 地図情報は、(1) 道路レイヤと、(2) 地図上のオブジェ
クトを表示するための背景レイヤと、(3) 市町村名など
を表示するための文字レイヤなどから構成されている。
このうち、道路レイヤは図2に示すように道路リンクデ
ータRLDT、ノードデータNDDT、交差点データC
RDTを有している。道路リンクデータRLDTは該当
道路の属性情報を与えるもので、道路リンク上の全ノ−
ド数、道路を構成する各ノ−ドの番号、道路番号(道路
名)、道路の種別(国道、高速道路、その他の別)等の
データより構成されている。又、交差点データCRDT
は地図上の各交差点毎に、該交差点に連結するリンク上
のノードのうち該交差点に最も近いノ−ド(交差点構成
ノ−ドという)の集合であり、ノ−ドデータNDDTは
道路を構成する全ノ−ドのリストであり、ノ−ド毎に位
置情報(経度、緯度)、該ノ−ドが交差点であるか否か
の交差点識別フラグ、ノ−ドが交差点であれば交差点デ
ータを指し、交差点でなければ該ノ−ドが属する道路リ
ンクを指すポインタ等で構成されている。 Map information Map information is composed of (1) road layer, (2) background layer for displaying objects on the map, (3) character layer for displaying names of cities, towns and villages, etc. There is.
Among them, the road layer includes road link data RLDT, node data NDDT, and intersection data C as shown in FIG.
It has an RDT. The road link data RLDT gives the attribute information of the relevant road, and all the road links
It is composed of data such as the number of roads, the number of each node forming the road, the road number (road name), and the type of road (national road, highway, other). Also, intersection data CRDT
Is a set of nodes (referred to as an intersection composing node) closest to the intersection among the nodes on the link connecting the intersections on the map, and the node data NDDT constitutes a road. It is a list of all nodes, position information (longitude, latitude) for each node, an intersection identification flag for whether or not the node is an intersection, and if the node is an intersection, it indicates intersection data. If it is not an intersection, it is composed of a pointer or the like that points to the road link to which the node belongs.
【0012】操作盤 操作盤2は車両位置マークを地図に対して相対的に移動
させるジョイスティック、地図検索キー、拡大/縮小キ
ー、最適経路検索キー等の各種キーを備えている。GPS受信機 GPS受信機3は図3に示すように、マルチビ−ムアン
テナ4により受信された各衛星からの電波を所定の中間
周波信号に変換し、かつ増幅する周波数変換・増幅器3
aと、各衛星からの電波よりGPSに割り当てられたチ
ャンネル信号を選択・検波する受信機3bと、該チャン
ネル信号をデジタルデータ(時刻符号データ等)に復号
する復号器3cと、処理部3dを備えている。処理部3
dは復号データに基づいて三次元測位あるいは二次元測
位処理を行って車両位置、方位、車速を計算して出力す
る。尚、方位は現車両位置と1サンプリング時間ΔT前
の車両位置を結んだ方向であり、車速は現車両位置と1
サンプリング時間ΔT前の車両位置間距離をサンプリン
グ時間で除算したものである。[0012] Operation panel operation panel 2 is provided with a joystick for relatively moving the vehicle position mark relative to the map, the map search key, enlargement / reduction key, various keys such optimal route search key. As shown in FIG. 3, the GPS receiver 3 is a frequency conversion / amplifier 3 for converting the radio waves from the respective satellites received by the multi-beam antenna 4 into a predetermined intermediate frequency signal and amplifying it.
a, a receiver 3b that selects and detects a channel signal assigned to GPS from radio waves from each satellite, a decoder 3c that decodes the channel signal into digital data (time code data, etc.), and a processing unit 3d. I have it. Processing unit 3
d performs three-dimensional positioning or two-dimensional positioning processing based on the decoded data to calculate and output the vehicle position, azimuth, and vehicle speed. Note that the azimuth is the direction connecting the current vehicle position and the vehicle position one sampling time ΔT before, and the vehicle speed is 1
The distance between vehicle positions before the sampling time ΔT is divided by the sampling time.
【0013】システムコントローラ システムコントローラ6は、地図データを一時的に記憶
する地図データバッファメモリ6a、地図読み出し制御
部6b、GPS受信機3により測定された最新のいくつ
かの位置データ、方位データ、車速データを記憶するデ
ータ記憶部6c、自立航法用センサー出力に基づいて車
両位置、走行方位を計算する車両位置・方位計算部6
d、車両位置を修正する車両位置修正部6e、車両位置
マーク発生部6f、車両位置周辺の地図を車両位置マー
クと共にディスプレイ装置7に表示させる地図描画制御
部6g、速度差監視部6hを有している。地図読み出し
制御部6bは車両現在位置を入力され、該車両現在位置
に応じた地図データをCD−ROM1から読み出して地
図データバッファメモリ6aに記憶する。車両位置・方
位計算部6dは角度センサ5a及び距離センサ5bの出
力に基づいて(1)〜(3)式により車両現在位置及び走行方
位を計算する。車両位置修正部6eは、所定時間毎の車
両位置及び走行方位を走行軌跡として記憶する走行軌跡
記憶部6e-1と、地図データバッファメモリ6aに読み出
されている道路データと走行軌跡データを用いてマップ
マッチング処理を行って車両位置を修正するマップマッ
チング処理部6e-2を有している。車両位置マーク発生部
6fは車両位置データを入力され、地図の車両現在位置
上に車両位置マークを発生する。地図描画制御部6gは
地図バッファメモリ6aと車両位置マーク発生部6fよ
り車両現在位置周辺の地図データと車両位置マークデー
タを読み取ってディスプレイ装置7に入力する。速度差
監視部6hは、GPSにより得られた位置データに基づ
いて計算された車速Vgpsと距離センサ5bの出力に基
づいて計算された車速Vcsとの差がしきい値(例えば5K
m/h)以下であるかを判断する。 System controller The system controller 6 includes a map data buffer memory 6a for temporarily storing map data, a map read control unit 6b, and some of the latest position data, heading data, and vehicle speed measured by the GPS receiver 3. A data storage unit 6c that stores data, a vehicle position / direction calculation unit 6 that calculates the vehicle position and traveling direction based on the output of the self-contained navigation sensor
d, a vehicle position correction unit 6e that corrects the vehicle position, a vehicle position mark generation unit 6f, a map drawing control unit 6g that displays a map around the vehicle position together with the vehicle position mark on the display device 7, and a speed difference monitoring unit 6h. ing. The map read control unit 6b receives the current vehicle position, reads the map data corresponding to the current vehicle position from the CD-ROM 1 and stores it in the map data buffer memory 6a. The vehicle position / azimuth calculation unit 6d calculates the vehicle current position and the traveling azimuth according to the equations (1) to (3) based on the outputs of the angle sensor 5a and the distance sensor 5b. The vehicle position correction unit 6e uses a traveling locus storage unit 6e-1 that stores the vehicle position and traveling direction at predetermined time intervals as a traveling locus, and road data and traveling locus data read out to the map data buffer memory 6a. It has a map matching processing unit 6e-2 that corrects the vehicle position by performing map matching processing as described above. The vehicle position mark generator 6f receives the vehicle position data and generates a vehicle position mark on the current vehicle position on the map. The map drawing control unit 6g reads the map data around the current vehicle position and the vehicle position mark data from the map buffer memory 6a and the vehicle position mark generation unit 6f and inputs them to the display device 7. The speed difference monitoring unit 6h determines that the difference between the vehicle speed Vgps calculated based on the position data obtained by GPS and the vehicle speed Vcs calculated based on the output of the distance sensor 5b is a threshold value (for example, 5K).
m / h) or less.
【0014】ディスプレイ装置 ディスプレイ装置7は、CRTコントローラ8、ビデオ
RAM(V−RAM)9、読み出し制御部10、CRT
11等を有し、CRT画面(スクリーン)に所望の地図
及び車両位置マークを表示する。全体の動作 図4は本発明のマップマッチングの処理フロー図であ
る。車両位置・方位計算部6dは角度センサ5a及び距
離センサ5bの出力を用いて、所定時間毎に車両の現在
位置及び走行方位を演算して車両位置修正部6eに入力
する。車両位置修正部6eの走行軌跡記憶部6e-1は車両
位置・方位計算部6dから入力される車両位置及び方位
を順次記憶する(ステップ101)。マップマッチング
処理部6e-2は車両の所定走行距離毎に記述の方法により
マップマッチング処理を行い、マッチングが可能であれ
ば(ステップ102)、車両現在位置、走行方位を修正
し、修正値を車両位置・方位計算部6d及び車両位置マ
ーク発生部6fに入力する(ステップ103)。車両位
置マーク発生部6fは修正された車両現在位置上に表示
されるように車両位置マークを発生し、地図描画制御部
6gは車両位置マーク発生部6fより車両位置マークデ
ータを読み取ってディスプレイ装置7に入力し、地図上
の修正位置に表示する(ステップ104)。以後、初め
に戻って処理を繰り返す。なお、車両位置・方位計算部
6dは修正された車両現在位置及び走行方位を基準にし
て以後(1)〜(3)式により位置データ及び走行方位を計算
する。 Display Device The display device 7 includes a CRT controller 8, a video RAM (V-RAM) 9, a read control unit 10, and a CRT.
11 and the like, and displays a desired map and vehicle position mark on the CRT screen (screen). Overall Operation FIG. 4 is a flowchart of the map matching process of the present invention. The vehicle position / azimuth calculation unit 6d uses the outputs of the angle sensor 5a and the distance sensor 5b to calculate the current position and traveling azimuth of the vehicle at predetermined time intervals, and inputs them to the vehicle position correction unit 6e. The traveling locus storage unit 6e-1 of the vehicle position correction unit 6e sequentially stores the vehicle position and the direction input from the vehicle position / direction calculation unit 6d (step 101). The map matching processing unit 6e-2 performs the map matching processing by the described method for each predetermined traveling distance of the vehicle. If the matching is possible (step 102), the current vehicle position and the traveling direction are corrected, and the corrected value is set to the vehicle. The data is input to the position / azimuth calculation unit 6d and the vehicle position mark generation unit 6f (step 103). The vehicle position mark generation unit 6f generates a vehicle position mark so as to be displayed on the corrected current vehicle position, and the map drawing control unit 6g reads the vehicle position mark data from the vehicle position mark generation unit 6f and displays it on the display device 7. To display the corrected position on the map (step 104). After that, the process returns to the beginning and the process is repeated. The vehicle position / azimuth calculation unit 6d calculates the position data and the traveling azimuth according to the following equations (1) to (3) based on the corrected vehicle current position and the traveling azimuth.
【0015】一方、車両位置・方位計算部6dにより計
算された車両位置、走行方位が実際の走行道路から大き
くはずれてマップマッチングが不可能になると、ステッ
プ102において「NO」となる。かかる場合、マップ
マッチング処理部6e-2はGPSにより測定された車速V
gpsと自立航法センサ5出力に基づいて測定された車速
Vcsの差がしきい値以下であるか判断し(ステップ10
5)、しきい値以上の場合には、しきい値以下になるま
で待つ。しきい値以下であれば、データ記憶部6cに記
憶されているGPSデータ(位置データ、方位データ)
に基づいて車両現在位置及び走行方位を修正し、修正し
た車両現在位置及び走行方位データを車両位置・方位計
算部6d及び車両位置マーク発生部6fに入力する(ス
テップ106)。このように、速度差がしきい値以下の
場合にのみGPSデータを用いて車両位置、方位を修正
するのは、速度差がしきい値以下の場合には車両がトン
ネルやビルなど衛星電波が遮られる場所に位置しておら
ず、しかも、受信衛星の切り替わりやSAの切り替えが
生じておらず、GPSデータに信頼が持てるとみなせる
からである。On the other hand, if the vehicle position and the traveling direction calculated by the vehicle position / direction calculating section 6d deviate greatly from the actual traveling road and the map matching becomes impossible, "NO" is determined in step 102. In such a case, the map matching processing unit 6e-2 uses the vehicle speed V measured by GPS.
It is judged whether the difference between the vehicle speed Vcs measured based on the output of gps and the self-contained navigation sensor 5 is less than a threshold value (step 10
5) If it is above the threshold, wait until it is below the threshold. If it is below the threshold value, GPS data (position data, azimuth data) stored in the data storage unit 6c
The current vehicle position and traveling azimuth are corrected based on the above, and the corrected current vehicle position and traveling azimuth data are input to the vehicle position / azimuth calculation unit 6d and the vehicle position mark generation unit 6f (step 106). In this way, the vehicle position and direction are corrected using GPS data only when the speed difference is less than or equal to the threshold value. This is because the GPS data is not located in the obstructed place, the receiving satellite is not switched and the SA is not switched, and the GPS data can be regarded as reliable.
【0016】位置及び方位の修正に際しては、GPSに
より得られている最新の位置データ及び方位を車両の現
在位置及び走行方位とすることができる。又、走行方位
については、速度差がしきい値以下の複数の地点におけ
るGPS方位θgpsと、同一地点において自立航法によ
り測定されている複数の走行方位θcsとの差の平均値θ
offを次式 θoff=(1/n)・Σ(θgps−θcs) nはサンプル数により演算し、現走行方位に該平均角度
θoff分だけ加算して修正することもできる。車両位置
マーク発生部6fは修正された車両現在位置上に表示さ
れるように車両位置マークを発生し、地図描画制御部6
gは車両位置マーク発生部6fより車両位置マークデー
タを読み取ってディスプレイ装置7に入力し、地図上の
修正位置に表示する(ステップ104)。以後、初めに
戻って処理を繰り返す。以上、本発明を実施例により説
明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨
に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除
するものではない。In correcting the position and azimuth, the latest position data and azimuth obtained by GPS can be used as the current position and running azimuth of the vehicle. As for the traveling azimuth, the average value θ of the difference between the GPS azimuth θgps at a plurality of points where the speed difference is less than or equal to a threshold and the plurality of traveling azimuths θcs measured by the self-contained navigation at the same point
The following equation θoff = (1 / n) Σ (θgps−θcs) n can be calculated by the number of samples and corrected by adding the average angle θoff to the current traveling direction. The vehicle position mark generation unit 6f generates a vehicle position mark so as to be displayed on the corrected current vehicle position, and the map drawing control unit 6f
g reads the vehicle position mark data from the vehicle position mark generator 6f, inputs it to the display device 7, and displays it at the corrected position on the map (step 104). After that, the process returns to the beginning and the process is repeated. Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, the present invention can be variously modified according to the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude these.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上本発明によれば、マップマッチング
が不可能になった時、GPSより得られる位置データを
用いて演算した車速と距離センサより得られる車速との
差を求め、該差がしきい値以下であるか判断し、速度差
がしきい値以下の時のGPS位置データ、方位データを
用いて車両位置、走行方位を修正するするように構成し
たから、自立航法によるマップマッチングが不可能にな
った時、正しいGPSによる位置データ、方位データを
用いて車両位置及び走行方位を修正できる。As described above, according to the present invention, when the map matching becomes impossible, the difference between the vehicle speed calculated using the position data obtained from GPS and the vehicle speed obtained from the distance sensor is obtained, and the difference is calculated. It is configured to determine whether it is less than a threshold value and correct the vehicle position and traveling direction using GPS position data and direction data when the speed difference is less than the threshold value. When it becomes impossible, the vehicle position and the traveling direction can be corrected by using the correct GPS position data and direction data.
【図1】本発明のナビゲーションシステムの構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram of a navigation system of the present invention.
【図2】地図情報における道路レイヤ説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of road layers in map information.
【図3】GPS受信機の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a GPS receiver.
【図4】マップマッチングの処理フロー図である。FIG. 4 is a processing flow chart of map matching.
【図5】自立航法による位置及び方位算出の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of position and azimuth calculation by self-contained navigation.
【図6】投影法によるマップマッチングの説明図(その
1)である。FIG. 6 is an explanatory diagram (1) of map matching by a projection method.
【図7】投影法によるマップマッチングの説明図(その
2)である。FIG. 7 is an explanatory diagram (2) of map matching by a projection method.
3・・GPS受信機 5a・・角度センサ 5b・・距離センサ 6d・・車両位置・方位計算部 6e・・車両位置修正部 6e-1・・走行軌跡記憶部 6e-2・・マップマッチング処理部 6h・・速度差監視部 7・・ディスプレイ装置 3 ... GPS receiver 5a ... Angle sensor 5b ... Distance sensor 6d ... Vehicle position / azimuth calculation unit 6e ... Vehicle position correction unit 6e-1 ... 6h ··· Speed difference monitoring unit 7 ··· Display device
Claims (1)
に地図を描画すると共に、自立航法により車両位置、走
行方位を測定して車両位置マークを地図上に表示し、マ
ップマッチングにより車両位置を道路上に修正する車両
位置修正方式において、 マップマッチングが不可能になった時、GPSより得ら
れる位置データを用いて演算した車速と自立航法センサ
より得られる車速との差がしきい値以下であるか判断
し、 差がしきい値以下の時のGPS位置データ、方位データ
を用いて車両位置、車両進行方位を修正することを特徴
とする車両位置修正方式。1. A map is drawn on a display screen based on map data, the vehicle position and traveling direction are measured by self-contained navigation to display a vehicle position mark on the map, and the vehicle position is displayed on the road by map matching. In the vehicle position correction method to correct, when map matching becomes impossible, it is determined whether the difference between the vehicle speed calculated using the position data obtained from GPS and the vehicle speed obtained from the self-contained navigation sensor is below a threshold value. The vehicle position correction method is characterized by correcting the vehicle position and the vehicle heading using GPS position data and heading data when the difference is less than or equal to a threshold value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12119393A JP3210483B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Vehicle position correction method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12119393A JP3210483B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Vehicle position correction method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06331368A true JPH06331368A (en) | 1994-12-02 |
JP3210483B2 JP3210483B2 (en) | 2001-09-17 |
Family
ID=14805172
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12119393A Expired - Lifetime JP3210483B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Vehicle position correction method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3210483B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0716289A1 (en) * | 1994-12-05 | 1996-06-12 | Xanavi Informatics Corporation | Navigation system using dead reckoning combined with radio navigation |
JP2006295836A (en) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Toyota Motor Corp | Vehicle communication device |
JP2007057261A (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Denso Corp | Apparatus for detecting position of mobile object, navigation system, and program |
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JP2019032573A (en) * | 2017-08-04 | 2019-02-28 | 株式会社 ミックウェア | Driving support device, driving support program, driving support method, and driving support system |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP12119393A patent/JP3210483B2/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3210483B2 (en) | 2001-09-17 |
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