JP2008008628A - Apparatus for determining position of self-vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for determining the position of a self-vehicle, which acquires the correct position of the self-vehicle through the speedy use of GPS data when errors in autonomous navigation are large and GPS data is reliable. <P>SOLUTION: The apparatus for determining the position of a self-vehicle is provided with: a GPS position and progression angle detecting part for detecting the position and progression angle of the self-vehicle on the basis of GPS reception signals; an autonomous navigation position and direction detecting part for detecting the position and traveling direction of the self-vehicle on the basis of a gyroscope and vehicle speed data; a self-vehicle position and direction determining part for determining the position and traveling direction of the self-vehicle on the basis of the GPS position and progression angle detecting part and the autonomous navigation position and direction detecting part; a map matching part for matching the position of the self-vehicle determined at the self-vehicle position and direction determining part with a road on a map; and a GPS reliability determining part for determining the reliability of data detected at the GPS position and progression angle detection part. The self-vehicle position and direction determining part determines the position and traveling direction of the self-vehicle on the basis of the GPS position and the progression angle when map matching is not processed, and the GPS reliability determining part determines that GPS data is reliable. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、GPS航法と自律航法とマップマッチングにより自車位置を決定する自車位置決定装置に関し、特に自律航法による自車位置が適切に得られないとき、直ちに信頼性有るGPS航法により自車位置を得ることができるようにした自車位置決定装置に関する。   The present invention relates to an own vehicle position determination device that determines an own vehicle position by GPS navigation, autonomous navigation, and map matching, and in particular, when the own vehicle position cannot be obtained appropriately by autonomous navigation, the own vehicle is immediately subjected to reliable GPS navigation. The present invention relates to an own vehicle position determination device capable of obtaining a position.

ナビゲーション装置では、複数のGPS衛星からの信号を受信して自車位置を演算するGPS航法と、ジャイロと車速パルスとにより自車位置を演算する自律航法とを用い、自車位置をできる限り正確に求めることが行われている。その際には、GPS航法を主体とし、自律航法をその補助として用いる手法と、できる限り自律航法を主体とし、自律航法で誤差が蓄積してきたときにGPS航法によろ自車位置を用いる手法、更にはGPS航法のデータと自律航法によるデータとの重み付けにより自車位置を検出する手法等、種々の手法によって自車位置を求める技術が提案されている。また、そのようにして得られた自車位置を地図データの道路上に種々の手法によって位置させるマップマッチングが行われ、それにより自車位置をより正確にモニタ画面の地図の道路上に表示することができるようになっている。   The navigation device uses GPS navigation that receives signals from multiple GPS satellites to calculate the position of the vehicle and autonomous navigation that calculates the position of the vehicle by using a gyro and a vehicle speed pulse. Is being asked to. In that case, a method that mainly uses GPS navigation and uses autonomous navigation as its auxiliary, and a method that mainly uses autonomous navigation as much as possible and uses the position of the vehicle according to GPS navigation when errors accumulate in autonomous navigation, Furthermore, techniques for obtaining the vehicle position by various methods such as a method of detecting the vehicle position by weighting GPS navigation data and autonomous navigation data have been proposed. In addition, map matching is performed so that the position of the vehicle thus obtained is positioned on the road of the map data by various methods, thereby displaying the position of the vehicle on the road of the map on the monitor screen more accurately. Be able to.

下記特許文献1には前記のような種々の手法のうち、GPSデータと自律航法データとの重み付けから第1の自車位置を決定し、その第1の自車位置をマップマッチング処理して、最終自車位置を決定する技術が開示されている。この技術においては、前記のようにして得られた第1の自車位置と最終自車位置の差分に応じて信頼度を決定し、次回以降の自車位置の演算に際して、第1の現在位置の決定時にその重み付け処理に利用している。
特開2005−326196号公報
In the following Patent Document 1, among the various methods as described above, the first vehicle position is determined from the weighting of GPS data and autonomous navigation data, and the first vehicle position is subjected to map matching processing, A technique for determining the final vehicle position is disclosed. In this technique, the reliability is determined according to the difference between the first vehicle position and the final vehicle position obtained as described above, and the first current position is calculated in the subsequent calculation of the vehicle position. It is used for the weighting process at the time of determination.
JP 2005-326196 A

しかしながら、上記特許文献に開示された技術においては、マップマッチング処理で得られた自車位置情報を信頼度決定に利用しているため、地図そのものに誤差がある場合や、マップマッチング処理でミスマッチが発生した場合に、信頼度そのものが信用できなくなる、という大きな問題がある。即ち、発展途上国のような未だ充分正確な地図データが作成されていない、地図誤差の大きい環境下でこのナビゲーション装置を用いると適切な自車位置を得ることができない。また、細街路や、微少角分岐の箇所では、間違った信頼度となる可能性がある。   However, in the technique disclosed in the above-mentioned patent document, the vehicle position information obtained by the map matching process is used for determining the reliability. Therefore, when there is an error in the map itself, or there is a mismatch in the map matching process. When it occurs, there is a big problem that the reliability itself becomes unreliable. That is, if this navigation device is used in an environment where map data is not sufficiently accurate yet, such as in developing countries, where map error is large, an appropriate vehicle position cannot be obtained. In addition, there is a possibility of incorrect reliability in narrow streets and small corner branches.

また、GPS航法及び自律航法やマップマッチングを用いて自車位置を演算する前記のような種々の手法において、自律航法を主体としながらマップマッチングを行い、GPS航法を補助に用いる技術は、特に高層ビルが密集していることにより所要数の衛星の受信が困難であり、更にマルチパスの影響を受けやすい場所でも比較的安定して正確な自車位置を得ることができるものであるが、例えばマップマッチングができない状態の時、自律航法の精度が悪い状態が続くと、正しい道路に復帰するまで多くの時間がかかる、という問題がある。   Further, in the various methods as described above for calculating the vehicle position using GPS navigation, autonomous navigation, and map matching, a technique for performing map matching mainly using autonomous navigation and using GPS navigation as an auxiliary is particularly high-level. Due to the high density of buildings, it is difficult to receive the required number of satellites, and it is possible to obtain a relatively stable and accurate vehicle position even in a place that is susceptible to multipath. When map matching is not possible, if the accuracy of autonomous navigation continues, there is a problem that it takes a long time to return to the correct road.

具体的には、以下のような状況である。
1.立体駐車場旋回時に、ジャイロ感度が悪くなり、自律航法データに大きな誤差が出やすい。
2.ターンテーブル旋回時に、自車方位に大きな誤差が出やすい。それにより、ターンテーブル脱出後にマップマッチング不能となる。
3.地図にない道路を走行したり、データベース誤差がある場合は、マップマッチング不能となる。
Specifically, the situation is as follows.
1. When turning a multi-story parking lot, the gyro sensitivity deteriorates, and a large error tends to occur in the autonomous navigation data.
2. When turning the turntable, a large error tends to occur in the direction of the vehicle. This makes map matching impossible after exiting the turntable.
3. If you drive on a road that is not on the map, or if there is a database error, map matching is not possible.

以上の状況は、GPSデータを利用し自車位置及び方位を修正することにより解決される。しかしながら従来の手法では以下の制約条件があり、GPSデータを利用するタイミングが遅れる。
1.特定の時間内で、GPSが一定以上の時間受信できている必要がある。
2.一定以上の距離を走行している必要がある。
また、従来方法では、GPS信号の受信状態により、誤差が生じていると予測される範囲としての誤差円の半径を演算して出力し、自車位置とGPSによる測位位置の距離がその誤差円半径を超えたときに、自律航法による誤差が累積していると見なし、GPSデータを利用する処理を行っている。
The above situation is solved by correcting the vehicle position and direction using GPS data. However, the conventional method has the following restrictions, and the timing for using GPS data is delayed.
1. The GPS needs to be able to receive more than a certain time within a specific time.
2. You must be traveling a certain distance.
Also, in the conventional method, the radius of the error circle as a range where an error is predicted to occur is calculated and output depending on the reception state of the GPS signal, and the distance between the vehicle position and the GPS positioning position is the error circle. When the radius is exceeded, it is considered that errors due to autonomous navigation have accumulated, and processing using GPS data is performed.

しかし、このような処理を行うときには、前記の場合には誤差円半径が大きく、例えば実際の誤差が20mのときに40mの誤差円を出力することとなるため、その後誤差円から出るまではGPSデータを利用することができず、したがってGPSデータが比較的正しい場合でもそれを利用するタイミングが遅れてしまう。即ち、前記従来の方法では、GPSデータを利用するタイミングが遅いため、自車位置の正確な地図上の地点への復帰が遅れ、正しい道路に復帰するまでは正確なナビ案内ができないため、ユーザに不安を与える、という問題があった。   However, when such processing is performed, the error circle radius is large in the above case. For example, when the actual error is 20 m, an error circle of 40 m is output. The data cannot be used, and therefore the timing of using the GPS data is delayed even when the GPS data is relatively correct. That is, in the conventional method, since the timing of using GPS data is late, the return of the vehicle position to an accurate map point is delayed, and accurate navigation guidance cannot be performed until the vehicle returns to the correct road. There was a problem of anxiety.

したがって本発明は、自律航法によって適切な自車位置が得られず、GPSデータが信頼できるときには、地図誤差やマップマッチングの結果に影響されずに、素早くGPSデータを利用して正確な自車位置を得ることができる自車位置決定装置、或いはその装置を用いたナビゲーション装置を提供することを主たる目的とする。   Therefore, according to the present invention, when an appropriate own vehicle position cannot be obtained by autonomous navigation and the GPS data is reliable, an accurate own vehicle position can be quickly obtained by using the GPS data without being affected by a map error or a map matching result. The main object of the present invention is to provide a self-vehicle position determination device that can obtain the above, or a navigation device using the device.

本発明に係る自車位置決定装置は、上記課題を解決するため、GPS受信信号により自車両の位置と進行角を検出するGPS位置進行角検出手段と、ジャイロと車速データにより自車両の位置と進行方位を検出する自律航法位置方位検出手段と、前記GPS位置進行角検出手段と自律航法位置方位検出手段により自車両の位置と進行方位を決定する自車位置方位決定手段と、前記自車位置方位決定手段で決定した自車両の位置を地図の道路に一致させるマップマッチング手段と、前記GPS位置進行角検出手段で検出したデータの信頼性を判定するGPS信頼度判定手段と、前記自車位置方位決定手段では、前記マップマッチング処理が行われないとき、前記GPS信頼度判定手段でGPSデータに信頼性があると判定したときには、GPS位置と進行角により自車両の位置と進行方位を決定することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the host vehicle position determination device according to the present invention detects the position and the traveling angle of the host vehicle based on the GPS reception signal, and the position of the host vehicle based on the gyro and the vehicle speed data. Autonomous navigation position / azimuth detecting means for detecting a moving direction, own vehicle position / orientation determining means for determining the position and advancing direction of the own vehicle by the GPS position advance angle detecting means and the autonomous navigation position / azimuth detecting means, and the own vehicle position Map matching means for matching the position of the host vehicle determined by the direction determining means with a road on the map, GPS reliability determining means for determining the reliability of the data detected by the GPS position advance angle detecting means, and the host vehicle position In the azimuth determining means, when the map matching process is not performed, the GPS reliability determining means determines that the GPS data is reliable. The location and movement angle and determines the moving direction and position of the vehicle.

また、本発明に係る他の自車位置検定装置は、前記自車位置決定装置において、前記GPS位置進行角検出手段で検出した自車位置を中心に、GPSの測位状態により得られるGPS誤差に応じて半径が決定される誤差円を計算するGPS誤差円計算手段を備え、
前記GPS誤差円計算手段では、前記GPS信頼度判定手段で検出データに信頼性があると判定したとき、小さな値に設定することを特徴とする。
In addition, the other vehicle position verification device according to the present invention provides a GPS error obtained by a GPS positioning state centered on the vehicle position detected by the GPS position advance angle detection means in the vehicle position determination device. A GPS error circle calculating means for calculating an error circle whose radius is determined in response,
The GPS error circle calculating means sets a small value when the GPS reliability determining means determines that the detected data is reliable.

また、本発明に係る他の自車位置検定装置は、前記自車位置決定装置において、前記自車位置方位決定手段では、GPS進行角に信頼性があり、GPS位置に信頼性があり、且つ自車位置がGPS誤差円外にある時に、GPS位置進行角検出手段の位置と進行角を採用することを特徴とする。   Another vehicle position verification device according to the present invention is the vehicle position determination device, wherein the vehicle position direction determination means has a reliable GPS advance angle, a reliable GPS position, and When the vehicle position is outside the GPS error circle, the position and the advance angle of the GPS position advance angle detecting means are employed.

また、本発明に係る他の自車位置検定装置は、前記自車位置決定装置において、 前記GPS信頼度判定手段では、GPSによる3次元測位が行われており、GPSにより得られた速度が所定値以上であり、GPS位置から得られた走行距離と車速データから得られた走行距離との比が所定の範囲内であり、GPS位置の2点間の角度とGPS進行角との差が所定値以下であるときに、GPS位置に信頼性があると判定することを特徴とする。   Another vehicle position verification device according to the present invention is the vehicle position determination device, wherein the GPS reliability determination means performs three-dimensional positioning by GPS, and a speed obtained by GPS is predetermined. The ratio of the travel distance obtained from the GPS position and the travel distance obtained from the vehicle speed data is within a predetermined range, and the difference between the angle between the two GPS positions and the GPS advance angle is predetermined. When the value is equal to or smaller than the value, it is determined that the GPS position is reliable.

また、本発明に係る他の自車位置検定装置は、前記自車位置決定装置において、 前記GPS信頼度判定手段では、少なくともGPSによる3次元測位が行われており、GPSにより得られた速度が所定値以上であり、GPS位置から得られた走行距離と車速データから得られた走行距離との比が所定の範囲内であり、GPS位置の2点間の角度とGPS進行角との差が所定値以下であり、且つ、それが一定以上採用されているときに、GPS進行角に信頼性があると判定することを特徴とする。   According to another vehicle position verification apparatus of the present invention, in the vehicle position determination apparatus, the GPS reliability determination means performs at least three-dimensional positioning by GPS, and the speed obtained by GPS is The ratio between the travel distance obtained from the GPS position and the travel distance obtained from the vehicle speed data is within a predetermined range, and the difference between the angle between the two GPS positions and the GPS advance angle is greater than or equal to a predetermined value. It is characterized in that it is determined that the GPS advance angle is reliable when it is equal to or less than a predetermined value and is used above a certain value.

本発明は上記のように構成したので、自律航法によって適切な自車位置が得られず、GPSデータが信頼できるときには、GPSデータを受信したタイミングで、毎回GPS信頼度情報を出力するので、特定時間内や一定走行距離におけるGPSデータのふるまいをチェックする必要がない。また、GPS誤差円半径を、従来よりも小さく、実際の誤差に近い値で出力する。これにより、マップマッチング不能となったときに、従来よりも大幅に早いタイミングで、GPSデータを利用することが可能になる。即ち、正しい道路に復帰するまでの走行距離が短くなり、正確なナビ案内を素早く行うことができ、地図誤差やマップマッチングの結果に影響されずに、素早くGPSデータを利用して正確な自車位置を得ることができる、という効果を奏する。   Since the present invention is configured as described above, when the proper vehicle position cannot be obtained by autonomous navigation and the GPS data is reliable, GPS reliability information is output every time GPS data is received. There is no need to check the behavior of GPS data in time or at a certain distance. In addition, the GPS error circle radius is output with a value smaller than the conventional one and close to the actual error. As a result, when map matching becomes impossible, GPS data can be used at a much earlier timing than in the past. In other words, the mileage to return to the correct road is shortened, accurate navigation guidance can be performed quickly, and accurate GPS data can be used quickly without being affected by map errors or map matching results. There is an effect that the position can be obtained.

本発明は、自律航法によって適切な自車位置が得られず、GPSデータが信頼できるときには、地図誤差やMMの結果に影響されずに、素早くGPSデータを利用して正確な自車位置を得ることができるようにする、という課題を、GPS受信信号により自車両の位置と進行角を検出するGPS位置進行角検出手段と、ジャイロと車速データにより自車両の位置と進行方位を検出する自律航法位置方位検出手段と、前記GPS位置進行角検出手段と自律航法位置方位検出手段により自車両の位置と進行方位を決定する自車位置方位決定手段と、前記自車位置方位決定手段で決定した自車両の位置を地図の道路に一致させるマップマッチング手段と、前記GPS位置進行角検出手段で検出したデータの信頼性を判定するGPS信頼度判定手段と、前記自車位置方位決定手段では、前記マップマッチング処理が行われないとき、前記GPS信頼度判定手段でGPSデータに信頼性があると判定したときには、GPS位置と進行角により自車両の位置と進行方位を決定することにより実現した。   In the present invention, when an appropriate own vehicle position cannot be obtained by autonomous navigation and GPS data is reliable, an accurate own vehicle position can be obtained quickly using GPS data without being affected by a map error or an MM result. A GPS position advancing angle detecting means for detecting the position and advancing angle of the own vehicle by a GPS reception signal, and an autonomous navigation for detecting the position and advancing direction of the own vehicle by a gyroscope and vehicle speed data. Position and direction detection means, vehicle position and orientation determination means for determining the position and travel direction of the vehicle by the GPS position advance angle detection means and autonomous navigation position and direction detection means, and the vehicle position and orientation determination means determined by the vehicle position and orientation determination means Map matching means for matching the position of the vehicle with a road on the map, and GPS reliability judgment means for judging the reliability of the data detected by the GPS position advance angle detection means; When the map matching process is not performed in the own vehicle position / orientation determining means, and the GPS reliability determining means determines that the GPS data is reliable, the position and progress of the own vehicle are determined based on the GPS position and the advance angle. Realized by determining the orientation.

図1は、本発明による自車位置決定装置の主要機能を示す機能ブロック図であり、この実施例においては、従来のものと同様に、GPS衛星の信号を受信して種々のGPS測位データを得るGPS受信器1と、ジャイロセンサ3と車速パルスセンサ4とを用いた自律航法センサ2を用い、自車位置方位決定部5はGPS受信器1からのGPS測位データと、自律航法センサ2からの自律航法データを入力して、後述するような自車位置と走行方位を決定する。   FIG. 1 is a functional block diagram showing the main functions of the own vehicle position determination device according to the present invention. In this embodiment, as in the prior art, a GPS satellite signal is received and various GPS positioning data are received. Using the autonomous navigation sensor 2 using the GPS receiver 1, the gyro sensor 3, and the vehicle speed pulse sensor 4, the vehicle position / orientation determination unit 5 uses the GPS positioning data from the GPS receiver 1 and the autonomous navigation sensor 2. Autonomous navigation data is input, and the vehicle position and traveling direction as described later are determined.

前記のようなGPSデータとしては例えば図6に示すように、GPS衛星4個以上の信号を受信して3D測位を行うことができるとき、GPS位置(PGPS)として、各測位時刻T1において、P1(x1、y1、z1)の緯度、経度、高度のデータを得ることができる。なお、適切なGPS衛星からの信号受信ができず2次元測位のみしか行うことができないときには、緯度と経度のみ測定されることもある。   For example, as shown in FIG. 6, the GPS data as described above can be obtained by receiving signals of four or more GPS satellites and performing 3D positioning, as GPS positions (PGPS), at each positioning time T1, P1 Data of latitude, longitude, and altitude of (x1, y1, z1) can be obtained. In addition, when a signal from an appropriate GPS satellite cannot be received and only two-dimensional positioning can be performed, only latitude and longitude may be measured.

そのほかGPS測位により、ドップラーシフトを利用して基準方向からの角度として、GPS進行角(θGPS)であるθ1を得ることができ、また、同様のドップラーシフトを利用してGPS衛星と車両との相対速度によるGPS速度であるV1を得ることができ、更に、受信可能衛星数及びそれらの配置関係等による測位状態信号としてW1、等の多数のデータを得ることができる。   In addition, by GPS positioning, θ1 which is a GPS traveling angle (θGPS) can be obtained as an angle from the reference direction by using Doppler shift, and the relative relationship between the GPS satellite and the vehicle can be obtained by using similar Doppler shift. V1 which is the GPS speed according to the speed can be obtained, and a large number of data such as W1 can be obtained as a positioning state signal based on the number of receivable satellites and their arrangement relationship.

また、自律航法データとしては同図に示すように、ジャイロセンサ3によるジャイロ方位(θGYRO)を、車速パルスセンサ4による車速(S)を得ることができる。このような測位は例えば1秒毎にT2、T3、・・・Tnと継続して、GPS測位及び自律航法測位を同時に計測を行う。   As the autonomous navigation data, as shown in the figure, the gyro direction (θGYRO) by the gyro sensor 3 and the vehicle speed (S) by the vehicle speed pulse sensor 4 can be obtained. Such positioning continues, for example, as T2, T3,... Tn every second, and GPS positioning and autonomous navigation positioning are simultaneously measured.

自車位置方位決定部5はこれらのデータをGPS信頼度判定部6に出力し、GPS信頼度判定部6ではGPS進行角信頼度判定部7において、後述する図3に示すような作動によってGPS進行角信頼フラグを得る。また、GPS位置信頼度判定部8において後述する図4に示すような作動によってGPS位置信頼度フラグを得るとともに、GPS誤差円計算部9において誤差円の計算を行って誤差円半径のデータを得る。   The own vehicle position / orientation determination unit 5 outputs these data to the GPS reliability determination unit 6, and in the GPS reliability determination unit 6, the GPS traveling angle reliability determination unit 7 performs GPS by an operation as shown in FIG. 3 described later. Get the advance angle confidence flag. Further, the GPS position reliability determination unit 8 obtains a GPS position reliability flag by an operation as shown in FIG. 4 described later, and the GPS error circle calculation unit 9 calculates an error circle to obtain error circle radius data. .

自車位置方位決定部5においてはこれらのデータを入力し、後述する図5に示すようなフローに従った作動を行い、自車位置と方位を決定する。マップマッチング部10においては、前記のような作動によって得られた自車位置について、従来と同様に地図データの道路に対してマップマッチングを行い、最終的な自車位置データを得るとともに、自車方位のデータと共にナビゲーション装置における自車位置利用部としての外部モジュール11に出力する。   The own vehicle position / orientation determination unit 5 inputs these data, performs an operation according to the flow shown in FIG. 5 described later, and determines the own vehicle position and direction. The map matching unit 10 performs map matching on the road of the map data with respect to the own vehicle position obtained by the operation as described above to obtain final own vehicle position data and the own vehicle. It outputs to the external module 11 as an own vehicle position utilization part in a navigation apparatus with the direction data.

上記のような機能ブロックからなる本発明において、GPS信頼度判定部6におけるGPS進行角信頼度判定部7では、例えば図2に示す作動フローによってGPS進行角を採用するかジャイロ方位を採用するかの判別を行い、その後図3に示す最終的なGPS進行角信頼度判定を行う。即ち、図2に示すGPS進行角採用判別処理においては、最初のステップS1及びS2において、GPS方位θGPSの信頼度が判定される。   In the present invention comprising the functional blocks as described above, the GPS travel angle reliability determination unit 7 in the GPS reliability determination unit 6 adopts the GPS travel angle or the gyro orientation according to the operation flow shown in FIG. After that, the final GPS traveling angle reliability determination shown in FIG. 3 is performed. That is, in the GPS advance angle adoption determination process shown in FIG. 2, the reliability of the GPS orientation θGPS is determined in the first steps S1 and S2.

即ち、測位時刻TtにおけるGPS受信器から出力される測位状態信号Wtを入力し、その測位状態信号Wtに基づきGPS衛星が非測位か否かを判別する(ステップS1)。非測位であれば、ジャイロ方位θGYROを採用する(ステップS10)。次に、GPS衛星を測位できる場合には、車両が停止中か否かを判別する(ステップS2)。停止している場合には、ジャイロ方位θGYROを採用する(ステップS10)。停車状態か否かの判別は、車速パルスの出力、またはGPS速度を参照して行われる。   That is, the positioning state signal Wt output from the GPS receiver at the positioning time Tt is input, and it is determined whether or not the GPS satellite is not positioned based on the positioning state signal Wt (step S1). If the positioning is not performed, the gyro orientation θGYRO is employed (step S10). Next, when the GPS satellite can be measured, it is determined whether or not the vehicle is stopped (step S2). If it is stopped, the gyro orientation θGYRO is adopted (step S10). Whether or not the vehicle is stopped is determined with reference to the output of the vehicle speed pulse or the GPS speed.

前記ステップS1およぴS2において、GPS測位の信頼度があると判別されると、次にジャイロ方位θGYROの信頼度を判別する。即ち、ジャイロ方位θGYROの変化の累積が閾値以上であるか否かを判別する(ステップS3)。累積が例えば250degのような所定の閾値以上の場合は、ジャイロ方位θGYROの信頼度が低いとみなして、GPS進行角θGPSを採用する(ステップS9)。累積が多いと、誤差が蓄積されているためである。ジャイロ方位θGYROの変化の累積は、ジャイロ方位θGYROを利用して進行方位を決定したときにのみ加算されるものであり、GPS進行角を採用した場合はクリアされるものとする。   If it is determined in steps S1 and S2 that the GPS positioning is reliable, the reliability of the gyro heading θGYRO is determined next. That is, it is determined whether or not the accumulated change in the gyro direction θGYRO is equal to or greater than a threshold value (step S3). If the accumulation is equal to or greater than a predetermined threshold value such as 250 deg, it is considered that the reliability of the gyro direction θGYRO is low, and the GPS advance angle θGPS is adopted (step S9). This is because errors are accumulated when the accumulation is large. The accumulation of changes in the gyro azimuth θGYRO is added only when the traveling azimuth is determined using the gyro azimuth θGYRO, and is cleared when the GPS traveling angle is adopted.

ジャイロ方位θGYROの累積が閾値未満である場合には、以下の測位条件Aを満たすか否かを判別する(ステップS4)。この測位条件Aを満たす場合には、GPS進行角θGPSに信頼性があるとみなし、今回の進行角にGPS進行角θGPSを採用する(ステップS9)。
(1)GPS測位状体が3次元測位であること。これは、少なくとも4つ以上のGPS衛星を受信している状態であり、3次元測位は、2次元測位に比べて精度が高いためである。
(2)GPS速度が閾値(例えば、10km/h)以上であること。低速の場合には、GPS進行角の精度が悪化するためである。
(3)走行距離比率が一定の範囲以内[例えば、0.9≦走行距離比率(α)≦1.1]
走行距離比率(α)は、GPS位置から得られる走行距離と、車速パルスから得れる走行距離の比である。この比か1に近い程、GPS測位データの精度が高いことを示す。
(4)進行角誤差が閾値以下[例えば、進行角誤差(β)≦30度]
進行角誤差は、GPS位置の2点間の角度と、GPS進行角との差である。進行角誤差が0に近い程、GPS測位データの精度が高いことを示す。
以上の測位条件(1)〜(4)の全てを満足するとき、即ち測位条件Aを満たすとき、GPS進行角を採用する(ステップS9)。
When the accumulation of the gyro direction θGYRO is less than the threshold value, it is determined whether or not the following positioning condition A is satisfied (step S4). When this positioning condition A is satisfied, the GPS advance angle θGPS is considered to be reliable, and the GPS advance angle θGPS is adopted as the current advance angle (step S9).
(1) The GPS positioning object is three-dimensional positioning. This is because at least four or more GPS satellites are received, and the three-dimensional positioning is higher in accuracy than the two-dimensional positioning.
(2) The GPS speed is not less than a threshold value (for example, 10 km / h). This is because the accuracy of the GPS advancing angle deteriorates at low speeds.
(3) The travel distance ratio is within a certain range [eg, 0.9 ≦ travel distance ratio (α) ≦ 1.1]
The travel distance ratio (α) is the ratio of the travel distance obtained from the GPS position and the travel distance obtained from the vehicle speed pulse. The closer this ratio is to 1, the higher the accuracy of the GPS positioning data.
(4) Advancing angle error is below threshold [for example, advancing angle error (β) ≦ 30 degrees]
The advance angle error is a difference between the angle between two points of the GPS position and the GPS advance angle. The closer the advance angle error is to 0, the higher the accuracy of the GPS positioning data.
When all the above positioning conditions (1) to (4) are satisfied, that is, when the positioning condition A is satisfied, the GPS advancing angle is adopted (step S9).

一方、測位条件(1)〜(4)のいずれかを満足しないとき、即ち測位条件Aを満たさないとき、更に詳細にGPS進行角θGPSの信頼度を判別する。ここでは、GPS進行角とジャイロ方位の類似性と、前回得られた進行角にジャイロ方位の変化を加算して得られた予測範囲内にGPS方位が存在するかを判定する。即ち、GPS進行角θGPSとジャイロ方位θGYROの類似性を数式(1)により判定する(ステップS5)。
Δθ1=|(θGPS1−θGPS2)−θGYRO|≦10度 ・・・(1)
θGPSl:今回のGPS進行角、
θGPS2:前回のGPS進行角、
θGYRO:今回のジャイロ方位変化
ここではΔθ1が10度より大きい場合には、両者の方位に類似性が無く、GPS進行角の信頼度がないとみなし、ジャイロ方位θGYROを採用して進行角を決定する(ステップS10)。
On the other hand, when any of the positioning conditions (1) to (4) is not satisfied, that is, when the positioning condition A is not satisfied, the reliability of the GPS advance angle θGPS is determined in more detail. Here, it is determined whether the GPS azimuth exists within the predicted range obtained by adding the gyro azimuth change to the similarity between the GPS advancing angle and the gyro azimuth and the previously obtained advancing angle. That is, the similarity between the GPS advance angle θGPS and the gyro orientation θGYRO is determined by the equation (1) (step S5).
Δθ1 = | (θGPS1-θGPS2) −θGYRO | ≦ 10 degrees (1)
θGPSl: Current GPS advance angle,
θGPS2: previous GPS advance angle,
θGYRO: Gyro orientation change this time Here, if Δθ1 is greater than 10 degrees, it is considered that there is no similarity between the two orientations and there is no reliability of the GPS traveling angle, and the traveling angle is determined using the gyro bearing θGYRO (Step S10).

一方、ステップS5で類似性があると判別した場合には、次に、GPS進行角θGPSが予測範囲内に存在するか否かを判別する。この予測範囲は、車両の直線性に依存するため、まず、移動が直線性か否かを判別する。例えば、ジャイロ方位θGYRO≦0.15を満足するか否かを判別する(ステップS6)。これを満足した場合には、直線性の移動と判定され、数式(2)によりGPS方位θGPSが予測範囲内に存在するか否かを判定する(ステップS7)。
Δθ2=|θGPS1−(θt-1+θGYRO)|≦10度 ・・・(2)
θt-1:前回の進行角
On the other hand, if it is determined in step S5 that there is similarity, it is next determined whether or not the GPS advance angle θGPS is within the predicted range. Since this prediction range depends on the linearity of the vehicle, it is first determined whether or not the movement is linear. For example, it is determined whether or not the gyro orientation θGYRO ≦ 0.15 is satisfied (step S6). If this is satisfied, it is determined that the movement is linear, and it is determined whether or not the GPS azimuth θGPS is within the predicted range according to Equation (2) (step S7).
Δθ2 = | θGPS1 -− (θt-1 + θGYRO) | ≦ 10 degrees (2)
θt-1: Previous advance angle

前記数式(2)に示すように、前回の進行角θt-1に今回のジャイロ方位θGYROを加算し、GPS進行角θGPSとの差が10度より小さいか否かの予測範囲を設定している。予測範囲内に今回のGPS進行角θGPSが存在すれば、信頼度があるとみなして、今回の進行角にθGPSを採用する(ステップS9)。予測範囲内に存在しない場合は、ジャイロ方位θGYROを利用して今回の進行角を決定する(ステップS10)。   As shown in the equation (2), the current gyro heading θGYRO is added to the previous travel angle θt−1 to set a prediction range as to whether or not the difference from the GPS travel angle θGPS is less than 10 degrees. . If the current GPS advance angle θGPS exists within the predicted range, it is assumed that there is reliability, and θGPS is adopted as the current advance angle (step S9). If it is not within the predicted range, the current advance angle is determined using the gyro heading θGYRO (step S10).

前記ステップS6で移動が直線でないと判定された場合には、下記の数式(3)により予測範囲と比較される。この場合には、予測範囲は、前回の進行角を中心に14度に設定され、予測範囲内に存在すればGPS進行角θGPSが採用され(ステップS9)、予測範囲内に存在しなければ、ジャイロ方位θGYROが進行角に採用される(ステップS10)。このように予測範囲を用いて、GPS方位の妥当性を判定する。なお、ジャイロ方位の変化が0に近い場合は直線走行と見なし、閾値または予測範囲の幅を下げるようにしても良い。
Δθ2=|θGPS1−(θt-1+θGYRO)|≦14度 ・・・(3)
θt-1:前回の進行角
When it is determined in step S6 that the movement is not a straight line, it is compared with the prediction range by the following mathematical formula (3). In this case, the prediction range is set to 14 degrees centering on the previous advance angle, and if it is within the prediction range, the GPS advance angle θGPS is adopted (step S9), and if it is not within the prediction range, The gyro direction θGYRO is adopted as the advance angle (step S10). In this way, the validity of the GPS bearing is determined using the prediction range. Note that when the change in gyro azimuth is close to 0, it may be regarded as straight running, and the threshold or the range of the prediction range may be lowered.
Δθ2 = | θGPS1 -− (θt-1 + θGYRO) | ≦ 14 degrees (3)
θt-1: Previous advance angle

このようにして、GPS進行角θGPSとジャイロ方位θGYROの信頼度が判定され、これにより信頼度の高い方位データを採用して進行角が決定される。決定された進行角は速度ベクトルに利用され、位置算出に供される。今回の進行角及び算出された位置は、メモリに記憶され、次回の位置算出に利用される。   In this way, the reliability of the GPS advance angle θGPS and the gyro orientation θGYRO is determined, and thus the advance angle is determined by employing highly reliable orientation data. The determined advance angle is used as a velocity vector and is used for position calculation. The current advance angle and the calculated position are stored in a memory and used for the next position calculation.

上記のような処理において、ステップS9でGPS進行角が採用されるか否かの情報を図5に示す自車位置方位決定処理におけるステップS43で用いる処理としての、図3に示すGPS進行角信頼度判定処理におけるステップS21で用いる。即ち、図3に示すGPS進行角信頼度判定処理においては、最初に前記図2のGPS進行角採用判別処理のステップS9でGPS進行角(θGPS)を採用したか否かの判別を行う(ステップS21)。ここでGPS進行角を採用していないと判別したときには、GPS進行角信頼フラグをOFFとする。   In the process as described above, the information on whether or not the GPS advance angle is adopted in step S9 is used as the process used in step S43 in the vehicle position and orientation determination process shown in FIG. Used in step S21 in the degree determination process. That is, in the GPS advance angle reliability determination process shown in FIG. 3, it is first determined whether or not the GPS advance angle (θGPS) is adopted in step S9 of the GPS advance angle adoption determination process of FIG. S21). If it is determined that the GPS advance angle is not adopted, the GPS advance angle confidence flag is set to OFF.

また、ステップS21においてGPS進行角を採用していると判別したときには、更にGPS進行角が一定以上採用されているか否かを判別する(ステップS22)。即ち、前記図2のGPS進行角採用判別処理においては、進行角の選択に際して、前記のような処理によってGPS進行角を採用する条件を満たしているか否かを判別したものであるが、自車位置を特定する際には更にGPS測位の信頼性を必要とするため、ステップS22において、前記のように採用されたGPS進行角が更に一定以上採用されているか否かを判別している。   Further, when it is determined in step S21 that the GPS advance angle is adopted, it is further determined whether or not the GPS advance angle is adopted above a certain level (step S22). That is, in the GPS advance angle adoption determination process of FIG. 2, it is determined whether or not the conditions for adopting the GPS advance angle are satisfied by the above process when selecting the advance angle. Since the reliability of the GPS positioning is further required when specifying the position, it is determined in step S22 whether or not the GPS advance angle employed as described above is further adopted above a certain level.

ステップS22においてGPS進行角が一定以上採用されていると判別したときには、GPS進行角が充分に確からしいと判断し、GPS進行角信頼フラグをONにする。それに対して、前記ステップS21において図2のGPS進行角採用判別処理でGPS進行角を採用しない、即ちジャイロ方位を採用すると判別したとき、及びステップS21でGPS進行角が採用すると判別したときであっても、ステップS22でそれが一定以上採用していないと判別したときには、GPS進行角信頼フラグをOFFにしてこの処理を終了する(ステップS25)。   If it is determined in step S22 that the GPS advance angle is greater than a certain value, it is determined that the GPS advance angle is sufficiently likely, and the GPS advance angle reliability flag is set to ON. On the other hand, when it is determined in the step S21 that the GPS advancing angle is not adopted in the GPS advancing angle adoption determining process of FIG. However, if it is determined in step S22 that it has not been adopted above a certain level, the GPS advance angle reliability flag is turned off and the process is terminated (step S25).

本発明においては更に、例えば図4に示すようなGPS位置信頼度判定処理を行う。図4に示すGPS位置信頼度判定処理においては最初、前記図2のステップS4と同様に、前記測位条件(1)〜(4)を全て満たすか、即ち測位条件Aを満たすか否かを判別し、この条件を満たすときだけGPS位置信頼フラグをONにする。前記図3のGPS進行角信頼度判定処理においては、図2の測位条件Aに加えて、ステップS5〜8の各判別によって更にGPS進行角を採用することもあるのに対して、図4のGPS位置信頼度判定処理においては、前記測位条件Aを満たす場合のみGPS位置データが信頼できるものとして、GPS位置信頼フラグをONしている。   In the present invention, for example, a GPS position reliability determination process as shown in FIG. 4 is performed. In the GPS position reliability determination process shown in FIG. 4, first, as in step S4 of FIG. 2, it is determined whether or not all the positioning conditions (1) to (4) are satisfied, that is, the positioning condition A is satisfied. Only when this condition is satisfied, the GPS position confidence flag is turned ON. In the GPS advance angle reliability determination process shown in FIG. 3, in addition to the positioning condition A shown in FIG. In the GPS position reliability determination process, the GPS position reliability flag is turned on assuming that the GPS position data is reliable only when the positioning condition A is satisfied.

このように、GPS位置の信頼性が高い条件では、GPSデータの信頼性の程度によって設定される誤差円の半径を、ほぼ最小の値である20mに設定する(ステップS33)。即ち、誤差円を用いた自車位置の決定に際しては、前記のように誤差円の中に自律航法による自車位置が存在するときにはその自律航法の自車位置を採用するのに対して、誤差円の中に自律航法による自車位置が存在しないときには自律航法の積算誤差が大きくなってきていると判別して、GPSデータによる位置を採用するという処理を行う。   As described above, under the condition that the reliability of the GPS position is high, the radius of the error circle set according to the degree of reliability of the GPS data is set to 20 m, which is a substantially minimum value (step S33). That is, when determining the vehicle position using the error circle, when the vehicle position by autonomous navigation exists in the error circle as described above, the vehicle position of the autonomous navigation is adopted. When the position of the vehicle by autonomous navigation does not exist in the circle, it is determined that the accumulated error of autonomous navigation has increased, and the process of adopting the position based on GPS data is performed.

この処理の際に、例えば立体駐車場の旋回誘導路から一般道路に出たときのように、ジャイロの誤差が大きくなることによって自律航法による位置が不正確であるにもかかわらず、誤差円を大きくとっていることによって正確なはずのGPSによる位置を長距離走行する間採用することができず、自車位置が実際に走行している道路からかけ離れているところを走行している画面が長時間表示されることとなる。   During this process, the error circle is determined even though the position by autonomous navigation is inaccurate due to an increase in the gyro error, for example, when it comes out from the turning taxiway of the multilevel parking lot to the general road. It is not possible to adopt the GPS position that should be accurate due to being large, while traveling for a long distance, and the screen that is traveling away from the road where the vehicle is actually traveling is long The time will be displayed.

それに対して本発明においては、GPSデータが充分に信頼性があると判別したときには、前記のようにGPS誤差円半径を小さく設定することができるので、短距離走行した段階で自律航法による自車位置が誤差円の外に出るため、直ちに信頼性のあるGPSの位置データを用いて自車位置を得ることができ、マップマッチングも直ちに行うことができるようになるため、前記従来技術のような長時間の不適正な自車位置表示が継続されることが防止される。   On the other hand, in the present invention, when it is determined that the GPS data is sufficiently reliable, the GPS error circle radius can be set small as described above. Since the position goes out of the error circle, the vehicle position can be obtained immediately using the reliable GPS position data, and map matching can also be performed immediately. It is possible to prevent the inappropriate vehicle position display from being continued for a long time.

前記ステップS31において測位条件Aを満たしていない、即ち測位条件(1)〜(4)のいずれかを満たしていないと判別したときには、GPS位置信頼フラグをOFFとし(ステップS34)、その後GPS誤差円半径を例えば60m等の最大値に設定し、これらの処理を終了する(ステップS36)。それにより、GPS位置データの信頼性がないときに、自律航法による位置データを用いて、より適切な自車位置とすることができる。   When it is determined in step S31 that the positioning condition A is not satisfied, that is, any of the positioning conditions (1) to (4) is not satisfied, the GPS position confidence flag is turned off (step S34), and then the GPS error circle is set. The radius is set to a maximum value such as 60 m, for example, and these processes are terminated (step S36). Thereby, when there is no reliability of the GPS position data, it is possible to obtain a more appropriate vehicle position using the position data obtained by the autonomous navigation.

上記のようなGPS進行角信頼フラグ処理、及びGPS位置信頼フラグ処理を行った後、本発明では図5に示す自車位置方位決定処理を行う。即ち、図5に示す自車位置方位決定処理においては、最初LMM或いはGMMのマップマッチングの判定を行い(ステップS31)、その後マップマッチングしているか否かの判別を行う(ステップS42)。その結果、マップマッチングができていると判別したときには、ステップS46において自律航法とマップマッチングによって自車位置及び方位を決定してこの処理を終了する(ステップS47)。   After performing the GPS advance angle confidence flag process and the GPS position confidence flag process as described above, the present invention performs the vehicle position and orientation determination process shown in FIG. That is, in the vehicle position / orientation determination process shown in FIG. 5, first, the LMM or GMM map matching is determined (step S31), and then it is determined whether or not the map matching is performed (step S42). As a result, when it is determined that map matching is possible, the position and direction of the vehicle are determined by autonomous navigation and map matching in step S46, and this process is terminated (step S47).

ステップS42においてマップマッチングをしていないと判別したときには、以下の条件(1)〜(3)の全てを満たすか否かの判別を行う(ステップS43)。
(1)GPS進行角信頼フラグがONか。即ち、前記図3のGPS進行角信頼度判定処理において、ステップS23でGPS進行角信頼フラグをONにしたか否かを判別する。このGPS進行角信頼フラグがONになっているときには、GPS進行角の信頼度が高く、そのデータを用いることができるものと判定する。
(2)GPS位置信頼フラグがONか。即ち、前記図4のGPS位置信頼度判定処理において、ステップS32でGPS位置信頼フラグをONにしたか否かを判別する。このGPS位置信頼フラグがONになっているときには、GPS位置の信頼度が高く、そのデータを用いて自車位置を得ることができるものと判定する。
When it is determined in step S42 that map matching is not performed, it is determined whether or not all of the following conditions (1) to (3) are satisfied (step S43).
(1) Is the GPS advance angle confidence flag ON? That is, in the GPS advance angle reliability determination process of FIG. 3, it is determined whether or not the GPS advance angle reliability flag is turned ON in step S23. When the GPS advance angle reliability flag is ON, it is determined that the reliability of the GPS advance angle is high and the data can be used.
(2) Is the GPS position confidence flag ON? That is, in the GPS position reliability determination process of FIG. 4, it is determined whether or not the GPS position reliability flag is turned ON in step S32. When the GPS position confidence flag is ON, it is determined that the reliability of the GPS position is high, and the vehicle position can be obtained using the data.

(3)自車位置とGPS位置の距離がGPS誤差円半径より大きいか。即ち、自律航法によって継続的に得られている自車位置が、GPS位置を中心としてGPSの受信状態に応じて誤差を考慮した誤差円半径の中にないときには、自車位置の誤差が次第に累積し、誤差円半径から出ることとなったと判定する。それにより、誤差の大きい自律航法を用いることなく信頼性のあるGPS位置を用いることができ、特に誤差円半径を前記図4のステップS33において、GPSの信頼性に応じた小さな値である20mに設定しているため、短距離走行するのみで信頼性の高いGPS位置データを使用することができるようになる。 (3) Is the distance between the vehicle position and the GPS position larger than the GPS error circle radius? That is, if the vehicle position continuously obtained by autonomous navigation is not within the error circle radius that takes into account the error according to the GPS reception state centered on the GPS position, the error of the vehicle position gradually accumulates. It is determined that the error circle radius has come out. Thereby, it is possible to use a reliable GPS position without using autonomous navigation with a large error. In particular, the error circle radius is set to 20 m which is a small value corresponding to the reliability of GPS in step S33 of FIG. Since it is set, it is possible to use highly reliable GPS position data only by traveling a short distance.

上記の条件(1)〜(3)のいずれかの条件を満たしていないときには、GPS位置データを利用するのは適切ではないと判定し、自律航法にて自車位置及び方位を決定する(ステップS45)。また、条件(1)〜(3)を全て満たすときには、GPS位置データが少なくとも自律航法のデータよりも信頼性高いと判定し、GPS位置及びGPS進行角にて自車位置及び方位を決定する(ステップS44)。   When any one of the above conditions (1) to (3) is not satisfied, it is determined that it is not appropriate to use the GPS position data, and the vehicle position and direction are determined by autonomous navigation (step) S45). Further, when all the conditions (1) to (3) are satisfied, it is determined that the GPS position data is at least more reliable than the autonomous navigation data, and the vehicle position and direction are determined based on the GPS position and the GPS advance angle ( Step S44).

したがって、従来のもののようにGPSの信頼性が高いにもかかわらず、例えば立体駐車場の螺旋誘導路から一般道路上を走行するとき、ジャイロに大きな誤差が出ていることにより、自車位置の誤差が次第に累積しているにもかかわらず、長距離走行して誤差円半径から出た後初めてGPS位置データを利用することによって、その後も適正なマップマッチング処理に至るまで多くの時間がかかる、という問題点を解決することができる。   Therefore, despite the high reliability of GPS as in the conventional case, for example, when driving on a general road from a spiral taxiway in a multilevel parking lot, a large error has occurred in the gyro, Despite the fact that errors are gradually accumulating, it takes a long time to reach a proper map matching process by using GPS position data for the first time after traveling long distance and coming out of the error circle radius, Can solve the problem.

また、従来提案されている技術のように、マップマッチング処理後の自車位置情報を、信頼度決定に利用することにより、地図そのものに誤差がある場合や、ミスマッチが発生した場合に、信頼度そのものが信用できなくなるのに対して、本発明においては、センサやGPSデータのみから信頼度を決定するため、地図誤差やマップマッチングの結果に影響されずに信頼度を提供することができる。   In addition, as in the conventionally proposed technology, the vehicle position information after the map matching process is used to determine the reliability, so that if the map itself has an error or a mismatch occurs, the reliability In contrast, in the present invention, since the reliability is determined only from the sensor and GPS data, the reliability can be provided without being affected by the map error or the map matching result.

本発明による自車位置検出装置は、GPS受信機とジャイロ及び車速パルスを得ることができる各種の車両のナビゲーション装置に適用することができる。   The vehicle position detection device according to the present invention can be applied to various vehicle navigation devices that can obtain a GPS receiver, a gyro, and vehicle speed pulses.

本発明の実施例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the Example of this invention. 同実施例で用いるGPS進行角使用判別処理の作動フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the GPS advance angle use discrimination | determination process used in the Example. 同実施例で用いるGPS進行角信頼度判定処理の作動フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the GPS advancing angle reliability determination process used in the Example. 同実施例で用いるGPS位置信頼度判定処理の作動フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the GPS position reliability determination process used in the Example. 同実施例で用いる自車位置方位決定処理の作動フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the own vehicle position direction determination process used in the Example. GPS測位及び自律航法によるデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data by GPS positioning and autonomous navigation.

符号の説明Explanation of symbols

1 GPS受信機
2 自律航法センサ
3 ジャイロセンサ
4 車速パルスセンサ
5 自車位置方位決定部
6 GPS信頼度判定部
7 GPS進行角信頼度判定部
8 GPS位置信頼度判定部
9 GPS誤差円計算部
10 マップマッチング部
11 外部モジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 GPS receiver 2 Autonomous navigation sensor 3 Gyro sensor 4 Vehicle speed pulse sensor 5 Own vehicle position and orientation determination part 6 GPS reliability determination part 7 GPS advance angle reliability determination part 8 GPS position reliability determination part 9 GPS error circle calculation part 10 Map matching part 11 External module

Claims (5)

GPS受信信号により自車両の位置と進行角を検出するGPS位置進行角検出手段と、
ジャイロと車速データにより自車両の位置と進行方位を検出する自律航法位置方位検出手段と、
前記GPS位置進行角検出手段と自律航法位置方位検出手段により自車両の位置と進行方位を決定する自車位置方位決定手段と、
前記自車位置方位決定手段で決定した自車両の位置を地図の道路に一致させるマップマッチング手段と、
前記GPS位置進行角検出手段で検出したデータの信頼性を判定するGPS信頼度判定手段と、
前記自車位置方位決定手段では、前記マップマッチング処理が行われないとき、前記GPS信頼度判定手段でGPSデータに信頼性があると判定したときには、GPS位置と進行角により自車両の位置と進行方位を決定することを特徴とする自車位置決定装置。
GPS position advancing angle detecting means for detecting the position and advancing angle of the host vehicle from a GPS reception signal;
Autonomous navigation position and direction detecting means for detecting the position and traveling direction of the host vehicle from the gyro and vehicle speed data;
Own vehicle position and direction determining means for determining the position and traveling direction of the own vehicle by the GPS position advance angle detecting means and the autonomous navigation position and direction detecting means;
Map matching means for matching the position of the host vehicle determined by the host vehicle position and orientation determining means with a road on the map;
GPS reliability determination means for determining the reliability of data detected by the GPS position advance angle detection means;
When the map matching process is not performed in the own vehicle position / orientation determining means, and the GPS reliability determining means determines that the GPS data is reliable, the position and progress of the own vehicle are determined based on the GPS position and the advance angle. An own vehicle position determination device characterized by determining an azimuth.
前記GPS位置進行角検出手段で検出した自車位置を中心に、GPSの測位状態により得られるGPS誤差に応じて半径が決定される誤差円を計算するGPS誤差円計算手段を備え、
前記GPS誤差円計算手段では、前記GPS信頼度判定手段で検出データに信頼性があると判定したとき、小さな値に設定することを特徴とする請求項1記載の自車位置決定装置。
GPS error circle calculation means for calculating an error circle whose radius is determined according to the GPS error obtained by the GPS positioning state around the vehicle position detected by the GPS position advance angle detection means,
2. The own vehicle position determining device according to claim 1, wherein the GPS error circle calculating means sets a small value when the GPS reliability determining means determines that the detected data is reliable.
前記自車位置方位決定手段では、GPS進行角に信頼性があり、GPS位置に信頼性があり、且つ自車位置がGPS誤差円外にある時に、GPS位置進行角検出手段の位置と進行角を採用することを特徴とする請求項1記載の自車位置決定装置。   In the own vehicle position / orientation determining means, the GPS advance angle is reliable, the GPS position is reliable, and the own vehicle position is outside the GPS error circle, the position and advance angle of the GPS position advance angle detecting means The vehicle position determination device according to claim 1, wherein: 前記GPS信頼度判定手段では、GPSによる3次元測位が行われており、GPSにより得られた速度が所定値以上であり、GPS位置から得られた走行距離と車速データから得られた走行距離との比が所定の範囲内であり、GPS位置の2点間の角度とGPS進行角との差が所定値以下であるときに、GPS位置に信頼性があると判定することを特徴とする請求項1記載の自車位置決定装置。   In the GPS reliability determination means, three-dimensional positioning by GPS is performed, the speed obtained by GPS is equal to or greater than a predetermined value, the travel distance obtained from the GPS position and the travel distance obtained from the vehicle speed data The GPS position is determined to be reliable when the ratio of the GPS position is within a predetermined range and the difference between the angle between the two points of the GPS position and the GPS advance angle is equal to or less than a predetermined value. Item 1. The vehicle position determining device according to Item 1. 前記GPS信頼度判定手段では、少なくともGPSによる3次元測位が行われており、GPSにより得られた速度が所定値以上であり、GPS位置から得られた走行距離と車速データから得られた走行距離との比が所定の範囲内であり、GPS位置の2点間の角度とGPS進行角との差が所定値以下であり、且つ、それが一定以上採用されているときに、GPS進行角に信頼性があると判定することを特徴とする請求項1記載の自車位置決定装置。
In the GPS reliability determination means, at least three-dimensional positioning by GPS is performed, the speed obtained by GPS is equal to or greater than a predetermined value, and the travel distance obtained from the GPS position and the travel distance obtained from the vehicle speed data When the difference between the angle between the two GPS positions and the GPS advance angle is less than or equal to a predetermined value, and when it is adopted above a certain level, the GPS advance angle is The own vehicle position determining apparatus according to claim 1, wherein it is determined that the vehicle is reliable.
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