JP2006275619A - Altitude calculation system and navigation system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire an absolute altitude from a map database by linking with information reception using DSRC. <P>SOLUTION: The map database 20 where a navigation system 1 stores comprises latitude, longitude, and altitude values at the positions of tollhouses of a toll road where ETC devices are provided side by side. The navigation system 1 can calculate the altitude of the present location, by using contents detected by a 3D gyro sensor 4 by a position detection processing portion 6, a vehicle-speed pulse signal fetched from a vehicle through a vehicle-side connector 5, and so on. Moreover, when the navigation system receives an ETC signal by an ETC signal receiver 3, the navigation system 1 specifies a tollhouse near the place of its reception from the map database 20, acquires an altitude value of the specified tollhouse as an implicit altitude, and corrects the calculated altitude based on the implicit altitude. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、所定場所を通過する毎に絶対高度となる値を取得して、算出した高度を絶対高度に基づき補正する高度算出装置、及び該高度算出装置で得られた高度を用いて良好なマップマッチング処理を実現したナビゲーション装置に関する。   The present invention obtains a value that becomes an absolute altitude every time a predetermined place is passed, corrects the calculated altitude based on the absolute altitude, and uses the altitude obtained by the altitude calculating apparatus. The present invention relates to a navigation device that realizes map matching processing.

従来、車両等に搭載されて目的地までのルート案内を行うナビゲーション装置が普及している。ナビゲーション装置は一般に、GPS(Global Positioning System)を利用して位置情報を受信すると共に、ナビゲーション装置に設けた方位センサー及び車両から取得する車軸パルス等に基づき現在の車両位置を算出し、目的地までの道順を表示するものである。算出した現在の車両位置を地図上に表示する際、算出誤差等が原因となって地図上の道路位置に、算出した車両位置が一致しないことがあるが、このような場合は車両位置が妥当な道路上に載るようにマップマッチング処理が行われる。   2. Description of the Related Art Conventionally, navigation devices that are installed in vehicles and perform route guidance to a destination have become widespread. In general, a navigation device receives position information using GPS (Global Positioning System), calculates a current vehicle position based on an azimuth sensor provided in the navigation device, an axle pulse acquired from the vehicle, etc. The directions of When the calculated current vehicle position is displayed on the map, the calculated vehicle position may not match the road position on the map due to a calculation error or the like. A map matching process is performed so as to be placed on a rough road.

近時、マップマッチング処理の精度を高めるために、車両の二次元的な位置(緯度、経度)に加えて車両位置の高度を求める機能を設け、その求めた高度も利用してマップマッチング処理を行うナビゲーション装置も存在する。例えば、高架道路及び高架下の道路が併行する場所でマップマッチングを行う場合、車両位置の高度を利用して上下のいずれの道路にマップマッチングをさせるか特定することが可能となり、また、車両位置の高度に基づきマップマッチング処理自体を行うか否かの判断を行うこともできる。   Recently, in order to improve the accuracy of the map matching process, a function to obtain the altitude of the vehicle position in addition to the two-dimensional position (latitude and longitude) of the vehicle is provided, and the map matching process is also performed using the obtained altitude. There are also navigation devices to do. For example, when map matching is performed in a place where an elevated road and a road under the elevated road are parallel, it is possible to specify which road to perform map matching using the altitude of the vehicle position. It is also possible to determine whether or not to perform the map matching process itself based on the altitude.

高度を利用したマップマッチング処理を行うには、ナビゲーション装置は直接的に絶対的な高度を求めることはできないので、GPSから取得できる高度情報に依存するか、又は3Dジャイロ等のセンサーを利用して高度算出を行うことになる。   In order to perform map matching processing using altitude, the navigation device cannot directly determine the absolute altitude, so it depends on altitude information that can be acquired from GPS, or using a sensor such as a 3D gyroscope. Altitude calculation will be performed.

なお、下記の特許文献1では、DSRC(Dedicated Short Range Communication:専用狭域通信)により、DSRCで送信される高度情報を含む位置情報を受信してマップマッチング処理に利用するようにした現在位置算出装置が開示されている。
特開2001−289653号公報
In Patent Document 1 below, current position calculation is performed by receiving position information including altitude information transmitted by DSRC and using it for map matching processing by DSRC (Dedicated Short Range Communication). An apparatus is disclosed.
JP 2001-289653 A

高精度なマップマッチング処理のため、ナビゲーション装置がGPSから高度情報を取得する場合、車両の位置特定に対して現状のGPSから取得できる高度情報は、情報のバラツキが大きく精度的に不充分であるため、安定して高精度なマップマッチング処理が行えないと云う問題がある。   For high-accuracy map matching processing, when the navigation device acquires altitude information from the GPS, the altitude information that can be acquired from the current GPS for position determination of the vehicle has large variations in information and is insufficient in accuracy. Therefore, there is a problem that stable and highly accurate map matching processing cannot be performed.

また、ナビゲーション装置に3Dジャイロ等のセンサーを設けて高度を求めるには、水平方向に対する車両進行方向の傾斜角(車両ピッチ角)をセンサーで検出すると共に、車両の移動した距離を算出し、検出した傾斜角及び算出した移動距離に基づき三角関数を利用して高度を算出することになる。各センサーでの検出には必ず検出誤差が含まれ、また、算出処理段階でも桁数の切り上げ等に伴う算出誤差が生じることから、算出された高度には検出誤差及び算出誤差が必ず蓄積され、絶対的な高度に対して誤差を含むと云う問題がある。   In addition, in order to obtain altitude by providing a sensor such as a 3D gyro in the navigation device, the inclination angle (vehicle pitch angle) of the vehicle traveling direction with respect to the horizontal direction is detected by the sensor, and the distance the vehicle has moved is calculated and detected The altitude is calculated using a trigonometric function based on the tilt angle and the calculated movement distance. The detection by each sensor always includes a detection error, and a calculation error accompanying rounding up of the number of digits occurs even in the calculation processing stage, so the detection error and the calculation error are always accumulated in the calculated altitude, There is a problem that the absolute altitude includes an error.

さらに、ナビゲーション装置は絶対的な高度を取得する手段が無いので、求めた高度が絶対的な高度に対し、どれ位の誤差が含まれるかを把握できず、求めた高度のキャリブレーション(補正)を正確に行えないと云う問題がある。即ち、高度に対する現状のキャリブレーション処理としては、地図データ中の特定場所に対して絶対的な高度の値を予め含ませておき、マップマッチングした位置に高度の値があれば、その高度の値を利用してキャリブレーションを行う方式となっている。そのため、本来ならマップマッチング前に得ておくべき正確な高度をマップマッチング後に得ることになり、キャリブレーション精度を向上できないと共に、高精度のマップマッチング処理も行えないと云う問題がある。   In addition, since the navigation device has no means for obtaining the absolute altitude, it cannot grasp how much error the obtained altitude contains with respect to the absolute altitude, and the obtained altitude is calibrated (corrected). There is a problem that cannot be performed accurately. That is, as the current calibration processing for altitude, an absolute altitude value is included in advance for a specific location in map data, and if there is an altitude value at a map-matched position, the altitude value It is a method of performing calibration using For this reason, an accurate altitude that should be obtained before map matching is obtained after map matching, and there is a problem that calibration accuracy cannot be improved and high-precision map matching processing cannot be performed.

さらにまた、特許文献1に係る現在位置算出装置を用いるには、先ずDSRCで通信を行う道路に設置されるインフラ側の機器に、その機器が設置された個所の高度情報を送信できる機能を設ける必要があるため、インフラを含めた大がかりな仕様変更が必要となりナビゲーション装置側の仕様変更のみでは容易に導入できないと云う問題がある。   Furthermore, in order to use the current position calculation device according to Patent Document 1, first, a function that can transmit altitude information of the location where the device is installed is provided in the infrastructure device installed on the road that communicates by DSRC. Therefore, a large-scale specification change including infrastructure is required, and there is a problem that it cannot be easily introduced only by a specification change on the navigation device side.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、DSRCで情報を発信する場所の絶対的な高度を地図データに含ませて、DSRCから情報を受信した位置に連携して地図データ中の絶対的な高度を利用できるようにすることで、インフラ側の機器仕様を変更することなく、算出した高度のキャリブレーションを正確に行えるようにした高度算出装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、キャリブレーションを行った場合、その高度を基準値にして高度算出を行うことで高精度な高度算出を可能にした高度算出装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and includes the absolute altitude of a place where information is transmitted by DSRC in map data, and is linked to the position where information is received from DSRC. It is an object of the present invention to provide an altitude calculation device that can accurately calculate the calculated altitude without changing the infrastructure equipment specifications.
It is another object of the present invention to provide an altitude calculation apparatus that can calculate altitude with high accuracy by performing altitude calculation using the altitude as a reference value when calibration is performed.

さらに、本発明は、複数回のキャリブレーションを行った場合、算出される高度の誤差を求められるようにした高度算出装置を提供することを目的とする。
さらにまた、本発明は、高度算出装置が算出した高度又はキャリブレーションされた高度を利用して従来に比べて高精度なマップマッチング処理を実現可能にしたナビゲーション装置を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide an altitude calculation apparatus that can calculate an error in altitude calculated when calibration is performed a plurality of times.
Furthermore, an object of the present invention is to provide a navigation device that can implement a map matching process with higher accuracy than the prior art by using the altitude calculated by the altitude calculating device or the calibrated altitude.

上記課題を解決するために第1発明に係る高度算出装置は、移動距離を算出する移動距離算出手段と、移動方向の水平線に対する傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、前記移動距離算出手段が算出した移動距離及び前記傾斜角検出手段が検出した傾斜角に基づき高度を算出する高度算出手段とを備える高度算出装置において、専用狭域通信で送信される情報を受信することが可能な場所に対応付けて該場所の高度を有する地図データベースと、専用狭域通信を通じて情報を受信する受信手段と、前記受信手段が情報を受信した場合、受信した場所の高度を前記地図データベースより特定する特定手段と、該特定手段が特定した高度に基づいて前記高度算出手段が算出した高度を補正する高度補正手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the altitude calculation apparatus according to the first invention includes a movement distance calculation means for calculating a movement distance, an inclination angle detection means for detecting an inclination angle with respect to a horizontal line in the movement direction, and the movement distance calculation means. In an altitude calculation device comprising an altitude calculation means for calculating an altitude based on the calculated moving distance and the tilt angle detected by the tilt angle detection means, a place where information transmitted by dedicated narrow area communication can be received Corresponding map database having the altitude of the place, receiving means for receiving information through dedicated narrow area communication, and specifying means for specifying the received altitude from the map database when the receiving means receives the information And altitude correcting means for correcting the altitude calculated by the altitude calculating means based on the altitude specified by the specifying means.

第1発明にあっては、専用狭域通信で送信される情報を受信可能な場所に対応付けて、その場所の高度を有する地図データベースを準備すると共に、専用狭域通信は通信可能な数十m単位の狭い範囲内に位置しなければ情報を受信できないと云う特性を利用して、専用狭域通信を通じて情報を受信することに伴い専用狭域通信の場所及びその高度を地図データベースから特定して取得できるようになる。その結果、取得した絶対的な高度に基づいて、その場所に対して算出した高度を正確に補正することが可能になる。また、本発明では、既存のインフラ設備を利用するので、専用狭域通信を行う設備仕様を変更する必要もなく、導入が容易である。   In the first invention, a map database having the altitude of the location is prepared by associating the information transmitted by the dedicated narrow-area communication with a place where the information can be received, and the dedicated narrow-area communication has several tens of communication available. Using the characteristic that information cannot be received unless it is located within a narrow range of m units, the location of the dedicated narrow area communication and its altitude are identified from the map database as information is received through the dedicated narrow area communication. Can be obtained. As a result, the altitude calculated for the location can be accurately corrected based on the acquired absolute altitude. Further, in the present invention, since existing infrastructure equipment is used, it is not necessary to change equipment specifications for performing dedicated narrow area communication, and introduction is easy.

なお、専用狭域通信を行うインフラ側の設備としては、高速道路及び有料道路等の料金徴収用に設置されたETC(Electronic Toll Collection)装置を利用することが好適である。なぜなら、ETC装置から送信される電波は簡単な受信機で受信可能であると共に、ナビゲーション装置用の地図データにおいても高度情報は都市圏の高速道路及び有料道路を中心に具備され始めていることからである。   In addition, it is preferable to use an ETC (Electronic Toll Collection) device installed for toll collection on highways, toll roads, etc., as infrastructure equipment for performing dedicated narrow area communication. This is because the radio waves transmitted from the ETC device can be received by a simple receiver, and the altitude information in the map data for the navigation device is beginning to be provided mainly in highways and toll roads in urban areas. is there.

また、第2発明に係る高度算出装置は、前記高度算出手段は、前記高度補正手段が高度を補正した場合、補正した高度を基準値にして該基準値に対する高度を算出するようにしてあることを特徴とする。   In the altitude calculation apparatus according to the second aspect of the present invention, when the altitude correction means corrects the altitude, the altitude calculation means calculates the altitude relative to the reference value using the corrected altitude as a reference value. It is characterized by.

第2発明にあっては、高度を補正した場合、以降の高度算出処理に対して補正した高度を基準値にし、その基準値からの高度を算出するので、補正前に算出されていた高度に含まれる誤差が全てキャンセルされ、補正後の高度算出処理に対し補正前に蓄積されていた誤差が影響しなくなり、補正後に算出される高度の精度を良好にできる。なお、高度の補正に関しては、算出した高度を地図データから特定した絶対的な高度に置き換えるように補正することが、以降の高度算出処理の精度を高めることから好適である。   In the second invention, when the altitude is corrected, the altitude corrected for the subsequent altitude calculation processing is set as a reference value, and the altitude is calculated from the reference value. All the included errors are canceled, and the error accumulated before the correction is not affected by the altitude calculation process after the correction, and the accuracy of the altitude calculated after the correction can be improved. Regarding the correction of altitude, it is preferable to correct the calculated altitude so as to replace it with the absolute altitude specified from the map data because the accuracy of the altitude calculation process thereafter is improved.

さらに、第3発明に係る高度算出装置は、前記高度補正手段が複数回の補正を行った場合、前記移動距離算出手段は補正を行った場所間の補正間移動距離を算出するようにしてあり、補正した高度及び補正を行った場所に対して前記高度算出手段が算出した高度の差を算出する高度差算出手段と、該高度差算出手段が算出した高度の差及び前記補正間移動距離に基づき所定距離に対する誤差を算出する誤差算出手段と、該誤差算出手段が算出した誤差に基づいて、前記高度補正手段が補正を行ってから前記高度算出手段が算出する高度を修正する高度修正手段とを備えることを特徴とする。   Further, in the altitude calculation apparatus according to the third aspect of the present invention, when the altitude correction means performs a plurality of corrections, the movement distance calculation means calculates an inter-correction movement distance between the corrected locations. An altitude difference calculating means for calculating an altitude difference calculated by the altitude calculating means with respect to the corrected altitude and the corrected location, and an altitude difference calculated by the altitude difference calculating means and the movement distance between corrections. An error calculating means for calculating an error for a predetermined distance based on the error, and an altitude correcting means for correcting the altitude calculated by the altitude calculating means after the altitude correcting means corrects based on the error calculated by the error calculating means. It is characterized by providing.

第3発明にあっては、複数回補正を行った場合、前回補正を行った場所から今回補正を行った場所までの区間(移動距離)内で今回の補正を行う場所に対して算出した高度に含まれる誤差を求めるので、所定の移動距離に対して誤差が生じる割合を求めることができ、高度算出に対する誤差の傾向を把握できるようになる。さらに、算出された高度を把握した誤差の傾向を利用して修正することで、高度算出に伴う誤差による影響を低減でき、高精度な高度算出を実現できる。   In the third invention, when the correction is performed a plurality of times, the altitude calculated for the location where the current correction is performed within the section (movement distance) from the location where the previous correction was performed to the location where the current correction was performed Since the error included in is calculated, the ratio of the error to the predetermined movement distance can be obtained, and the tendency of the error with respect to the altitude calculation can be grasped. Furthermore, by correcting the calculated altitude using the error tendency, it is possible to reduce the influence of the error associated with the altitude calculation and to realize highly accurate altitude calculation.

第4発明に係るナビゲーション装置は、位置情報を受信する位置情報受信手段と、該位置情報受信手段が受信した位置情報に基づいて算出した位置を地図上の道路に合致させるマップマッチング処理を行うマップマッチング手段とを備えるナビゲーション装置において、前記いずれかの高度算出装置と、該高度算出装置の前記高度算出手段が算出した高度又は前記高度補正手段が補正した高度に基づいてマップマッチング処理を行うか否かを判断する判断手段とを備えることを特徴とする。   A navigation apparatus according to a fourth aspect of the present invention is a map for performing a map matching process for matching a position calculated based on position information received by the position information receiving means and position information received by the position information receiving means to a road on the map. In a navigation device comprising matching means, whether or not to perform map matching processing based on any of the height calculation devices and the height calculated by the height calculation means of the height calculation device or the height corrected by the height correction means And determining means for determining whether or not.

第4発明にあっては、高度算出装置が算出した信頼性の高い高度又は補正した絶対的な高度を用いてマップマッチング処理の判断を行うので、従来に比べて高精度にマップマッチング処理の適否を判断できる。例えば、道路に隣接した立体駐車場内の上階に車両が位置する場合、高度算出装置は立体駐車場の上階に応じた高度を算出するため、ナビゲーション装置は、算出された高度が道路に比べて高いことから、道路上に車両位置をマップマッチングさせないことを判断でき、マップマッチング処理の判断に対する信頼性を向上できる。   In the fourth aspect of the invention, the map matching process is determined using the highly reliable altitude calculated by the altitude calculating apparatus or the corrected absolute altitude. Can be judged. For example, when a vehicle is located on the upper floor in a multi-story parking lot adjacent to a road, the altitude calculation device calculates the altitude corresponding to the upper floor of the multi-story parking lot. Therefore, it is possible to determine that the vehicle position is not map-matched on the road, and it is possible to improve the reliability of the map matching process.

第5発明に係るナビゲーション装置は、位置情報を受信する位置情報受信手段と、該位置情報受信手段が受信した位置情報に基づいて算出した位置を地図上の道路に合致させるマップマッチング処理を行うマップマッチング手段とを備えるナビゲーション装置において、前記いずれかの高度算出装置と、高度に差がある複数の道路が近接する場所で前記マップマッチング手段がマップマッチング処理を行う場合、前記高度算出装置の前記高度算出手段が算出した高度又は前記高度補正手段が補正した高度に基づいてマップマッチング先の道路を特定する手段とを備えることを特徴とする。   A navigation device according to a fifth aspect of the present invention is a map for performing a map matching process for matching a position calculated based on position information received by the position information receiving means and position information received by the position information receiving means to a road on the map. In a navigation device comprising a matching means, when the map matching means performs a map matching process in a location where a plurality of roads having a difference in height are close to any one of the height calculation devices, the height of the height calculation device Means for identifying a map matching destination road based on the altitude calculated by the calculating means or the altitude corrected by the altitude correcting means.

第5発明にあっては、高度算出装置が算出した信頼性の高い高度又は補正した絶対的な高度を用いてマップマッチング先の道路を特定するので、従来に比べて高精度にマップマッチング処理を行える。即ち、高度に差がある複数の道路が近接する場所でマップマッチング処理を行う場合、高度算出装置から得られた高度によりいずれの道路にマップマッチングを行うかを良好に特定できるようになり、高架道路と地表の道路が併行する場合などに対して正確なマップマッチング処理を実現できる。なお、マップマッチング先の対象となる複数の道路に関しては、地図データの有料道路、高速道路等に対して付されているは高度情報を利用することが好適であり、地図データに含まれる道路種別の情報も利用して、マップマッチング先の道路種類を把握することが好ましい。   In the fifth aspect of the invention, the map matching destination road is identified using the highly reliable altitude calculated by the altitude calculating device or the corrected absolute altitude, so that the map matching process can be performed with higher accuracy than before. Yes. In other words, when map matching processing is performed in a location where multiple roads with different altitudes are close to each other, it is possible to better identify which road to perform map matching based on the altitude obtained from the altitude calculation device. Accurate map matching processing can be realized when the road and the road on the surface are parallel. For a plurality of roads that are subject to map matching, it is preferable to use altitude information that is attached to toll roads, expressways, etc. of the map data, and the road type included in the map data It is preferable to grasp the road type of the map matching destination using this information.

第1発明にあっては、専用狭域通信で送信される情報を受信することを利用して、地図データベースから絶対的な高度を取得できると共に、取得した絶対的な高度に基づいて、算出した高度を正確に補正できる。
第2発明にあっては、高度を補正した場合、以降の高度算出処理に対して補正した高度を基準値にし、その基準値からの高度を算出するので、補正後に算出される高度の精度を向上できる。
In the first invention, it is possible to acquire the absolute altitude from the map database by using the information transmitted by the dedicated narrow area communication, and calculate based on the acquired absolute altitude. Altitude can be corrected accurately.
In the second invention, when the altitude is corrected, the altitude corrected for the subsequent altitude calculation processing is used as a reference value, and the altitude is calculated from the reference value. It can be improved.

第3発明にあっては、複数回補正を行った場合、補正を行った区間の距離における今回の補正場所に対して算出した高度の誤差を求められるので、所定の移動距離に対する算出高度の誤差傾向を把握でき、さらに、算出された高度を把握した誤差の傾向を利用して修正することで、高精度な高度を得られる。   In the third invention, when the correction is performed a plurality of times, an error in the altitude calculated for the current correction location in the distance of the corrected section can be obtained, so the error in the calculated altitude for the predetermined moving distance A tendency can be grasped, and further, a high-precision altitude can be obtained by making corrections by using the error tendency obtained by grasping the calculated altitude.

第4発明にあっては、高度算出装置が算出した信頼性の高い高度又は補正した絶対的な高度を用いてマップマッチング処理の判断を行うので、従来に比べて高精度にマップマッチング処理の適否を判断できる。
第5発明にあっては、高度算出装置が算出した信頼性の高い高度又は補正した絶対的な高度を用いてマップマッチング先の道路を特定するので、従来に比べて高精度にマップマッチング処理を行える。
In the fourth aspect of the invention, the map matching process is determined using the highly reliable altitude calculated by the altitude calculating apparatus or the corrected absolute altitude. Can be judged.
In the fifth aspect of the invention, the map matching destination road is identified using the highly reliable altitude calculated by the altitude calculating device or the corrected absolute altitude, so that the map matching process can be performed with higher accuracy than before. Yes.

図1は、本発明の実施形態に係るナビゲーション装置1の主要な構成を示すブロック図である。本実施形態のナビゲーション装置1は高度算出機能を具備した車載用の装置であり、図2に示すようにETC装置31を備えた料金所30が設けられた位置の絶対的な高度をナビゲーション装置1が備える地図データベース20に予め含ませておき、ETC装置から送信される情報の受信に伴い地図データベース20から現在の場所の絶対的な高度を取得し、その取得した絶対的な高度に基づいて算出した高度をキャリブレーション(補正)することを特徴としている。   FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a navigation device 1 according to an embodiment of the present invention. The navigation device 1 of this embodiment is an in-vehicle device having an altitude calculation function, and the absolute altitude at the position where the toll gate 30 having the ETC device 31 is provided as shown in FIG. Is included in advance in the map database 20 included in the information, and the absolute height of the current location is acquired from the map database 20 with the reception of information transmitted from the ETC device, and is calculated based on the acquired absolute height. It is characterized by calibrating (correcting) the altitude.

ナビゲーション装置1は、各種受信機2、3、3Dジャイロセンサー4、車両側接続コネクタ5、位置検出処理部6、誘導処理部7、経路計算処理部8、ユーザインタフェース部9、表示部10、及び記憶部11を備え、GPS(Global Positioning System)を利用して人工衛星から発せられる電波を受信して現在の位置を検出し、検出した位置及びセンサーの検出結果等に基づき現在位置を算出して目的地への誘導処理を行う。   The navigation device 1 includes various receivers 2, 3, 3D gyro sensor 4, vehicle-side connector 5, position detection processing unit 6, guidance processing unit 7, route calculation processing unit 8, user interface unit 9, display unit 10, and A storage unit 11 is provided to detect the current position by receiving radio waves emitted from an artificial satellite using GPS (Global Positioning System), and calculate the current position based on the detected position and the detection result of the sensor. Perform guidance to the destination.

記憶部11は、本実施形態ではハードディスク装置を適用しており、このハードディスク装置に地図データベース20を記憶させている。地図データベース20には、図3(a)に示すような地図40を表示部10に表示させるための地図データに加えて、地図40に含まれる道路を表すリンク及び各道路の交差点を表すノードに係る二次元的な位置情報のデータ等が含まれている。さらに、本実施形態の地図データベース20は、地図40上の有料道路41でアイコン42a、42bで示されるETC装置31を具備する料金所(図2参照)の二次元的な場所(緯度経度)及び高度の値を有するテーブルも含んでいる。   The storage unit 11 uses a hard disk device in the present embodiment, and stores the map database 20 in the hard disk device. In the map database 20, in addition to map data for displaying the map 40 as shown in FIG. 3A on the display unit 10, links representing roads included in the map 40 and nodes representing intersections of the roads are displayed. Data of such two-dimensional position information is included. Further, the map database 20 of the present embodiment includes a two-dimensional place (latitude and longitude) of a toll gate (see FIG. 2) having an ETC device 31 indicated by the icons 42a and 42b on the toll road 41 on the map 40, and It also includes a table with high values.

図3(b)は、地図データベース20に含まれる各料金所A、B、C等の位置及び高度の値を有する料金所位置テーブル46を示している。料金所位置テーブル46は、各料金所A、B、C等の場所(緯度経度)に高度(絶対的な高度)を対応付けたものであり、絶対的な高度には各料金所A、B、C等に対して厳密に測定された値を用いている。   FIG. 3B shows a toll booth position table 46 having positions and altitude values of the toll booths A, B, C, etc. included in the map database 20. The toll booth position table 46 associates altitudes (absolute altitudes) with places (latitudes and longitudes) such as the toll booths A, B, C, etc. , Values measured strictly for C, etc. are used.

また、図1に示すナビゲーション装置1のGPS受信機2は、GPSの電波を受信する位置情報受信手段に相当し、位置検出処理部6内のマップマッチング処理6cと接続されて、受信した電波が含む位置情報(緯度経度データ)をマップマッチング処理部6cへ伝送する。   The GPS receiver 2 of the navigation device 1 shown in FIG. 1 corresponds to position information receiving means for receiving GPS radio waves, and is connected to the map matching process 6c in the position detection processing unit 6 so that the received radio waves are received. The included position information (latitude / longitude data) is transmitted to the map matching processing unit 6c.

ETC信号受信機3は、専用狭域通信を行う図2のETC装置31の送信アンテナ31から送信される情報(ETC信号)を受信するものである。なお、本実施形態のETC信号受信機3は、一般的な有料道路の料金徴収に係る情報送受に対応したプロトコルを具備する必要はなく(もちろん具備していてもよいが)、単に送信アンテナ31から送信される情報を受信できる構造となっている。また、ETC信号受信機3も、GPS受信機2と同様に位置検出処理部6内のマップマッチング処理6cと接続されており、ETC装置31から情報を受信した場合、受信した旨をマップマッチング処理部6cへ通知する処理を行う。   The ETC signal receiver 3 receives information (ETC signal) transmitted from the transmission antenna 31 of the ETC device 31 of FIG. Note that the ETC signal receiver 3 of the present embodiment does not need to have a protocol corresponding to information transmission / reception related to toll collection on a general toll road (although of course may be provided), and is simply a transmission antenna 31. It is structured to be able to receive information transmitted from. Similarly to the GPS receiver 2, the ETC signal receiver 3 is also connected to the map matching process 6c in the position detection processing unit 6. When information is received from the ETC device 31, the fact that it has been received is indicated by a map matching process. The process which notifies to the part 6c is performed.

3Dジャイロセンサー4は、車両の姿勢及び走行状態等を検出するものであり、加速度センサー4a及び振動ジャイロ4bを組み合わせて構成されており、位置検出処理部6内のセンサーデータ処理部6aと接続されて、検出した内容をセンサーデータ処理部6aへ伝送する。   The 3D gyro sensor 4 detects the posture and running state of the vehicle, and is configured by combining the acceleration sensor 4a and the vibration gyro 4b, and is connected to the sensor data processing unit 6a in the position detection processing unit 6. Then, the detected content is transmitted to the sensor data processing unit 6a.

また、車両側接続コネクタ5は、車両に設けられた信号取出用コネクタ(図示せず)と接続されるものである。車両に設けられた信号取出用コネクタは、車両に具備された車軸の回転具合を検出するセンサーと繋がれており、このセンサーが出力する車速パルス信号を取り出せるようにしてり、さらに車両のトランスミッションのギアセレクタがリバース状態であることを検出するセンサーとも繋がれ、このセンサーが出力する後進信号も取り出せるようにしている。車両側接続コネクタ5は車両の信号取出用コネクタと接続され、信号取出用コネクタから取り出された車速パルス信号及び後退信号をセンサーデータ処理部6aへ伝送できるように配線されている。   The vehicle-side connector 5 is connected to a signal extraction connector (not shown) provided in the vehicle. The signal extraction connector provided in the vehicle is connected to a sensor that detects the rotation state of the axle provided in the vehicle, so that the vehicle speed pulse signal output from the sensor can be extracted, and further, the transmission of the vehicle It is also connected to a sensor that detects that the gear selector is in the reverse state, and the reverse signal output from this sensor can also be taken out. The vehicle-side connector 5 is connected to a vehicle signal extraction connector, and is wired so that the vehicle speed pulse signal and the reverse signal extracted from the signal extraction connector can be transmitted to the sensor data processing unit 6a.

また、ナビゲーション装置1の位置検出処理部6は、現在の位置(車両位置)を所要の時間間隔(例えば、3秒間隔)で算出する処理を行うものであり、センサーデータ処理部6a、自車位置計算部6b、及びマップマッチング処理部6cを具備している。   The position detection processing unit 6 of the navigation device 1 performs processing for calculating the current position (vehicle position) at a required time interval (for example, every 3 seconds). The sensor data processing unit 6a, the own vehicle A position calculation unit 6b and a map matching processing unit 6c are provided.

センサーデータ処理部6aは、3Dジャイロセンサー4から送られてくる内容に基づき、車両の左右の旋回角度を算出すると共に、図4に示すように車両の進行方向(移動方向)の水平線Gに対する傾斜角θを算出する処理を行う。また、センサーデータ処理部6aは、車両側接続コネクタ5より送られてくる車速バルス信号の数に応じて車両Sの移動距離Lを算出する処理を行う。なお、センサーデータ処理部6aは、車両側接続コネクタ5より送られてくる後進信号により車両が後進中であることも判断している。   The sensor data processing unit 6a calculates the left and right turning angles of the vehicle based on the content sent from the 3D gyro sensor 4, and as shown in FIG. 4, the inclination of the vehicle traveling direction (moving direction) with respect to the horizontal line G A process for calculating the angle θ is performed. In addition, the sensor data processing unit 6 a performs a process of calculating the moving distance L of the vehicle S according to the number of vehicle speed pulse signals sent from the vehicle side connector 5. The sensor data processing unit 6a also determines that the vehicle is moving backward based on the reverse signal sent from the vehicle side connector 5.

また、自車位置計算部6bは自立航法により車両Sの位置を算出するものであり、センサーデータ処理部6aが3Dジャイロセンサー4からの検出内容及び車速パルス信号より求めた値に基づき二次元的な現在の位置を求め、さらに本実施形態ではセンサーデータ処理部6aが求めた傾斜角及び移動距離より車両Sが位置する場所の高度を算出する処理も行う。例えば、図4に示すように車両Sが傾斜した道路を位置Pまで移動したとき、自車位置計算部6bは、傾斜角θの三角関数(sinθ、θの値によってはtanθ)に移動距離Lを乗じて、水平線Gに対する位置Pの高度hを求める。   The own vehicle position calculation unit 6b calculates the position of the vehicle S by self-contained navigation. The sensor data processing unit 6a is two-dimensional based on the detection content from the 3D gyro sensor 4 and the value obtained from the vehicle speed pulse signal. The present position is obtained, and in this embodiment, the altitude of the place where the vehicle S is located is also calculated from the inclination angle and the movement distance obtained by the sensor data processing unit 6a. For example, when the vehicle S moves to a position P as shown in FIG. 4, the vehicle position calculation unit 6 b converts the movement distance L to a trigonometric function (sin θ, tan θ depending on the values of sin θ and θ) of the inclination angle θ. To obtain the altitude h of the position P with respect to the horizontal line G.

なお、自車位置計算部6bで求められる高度hは、3Dジャイロセンサー4での検出誤差、車速パルス信号に含まれる誤差、センサーデータ処理部6a及び自車位置計算部6bでの算出における桁数切り捨て等に伴う誤差が蓄積されて、絶対的な高度と合致せず、蓄積誤差を含んだ値になっている。   The altitude h obtained by the vehicle position calculation unit 6b is the detection error in the 3D gyro sensor 4, the error included in the vehicle speed pulse signal, the number of digits in the calculation in the sensor data processing unit 6a and the vehicle position calculation unit 6b. Errors due to truncation, etc. are accumulated and do not match the absolute altitude, and the value includes accumulated errors.

さらに、自車位置計算部6bは、後述するようにマップマッチング処理部6cから絶対的な高度が伝送されてくると、その絶対的な高度に基づいて算出した高度をキャリブレーション(補正)する処理を行う。具体的な補正処理としては、算出した高度を絶対的な高度に置き換える処理を行い、絶対的な高度に置き換える補正を行った後は、絶対的な高度を基準値にして、その基準値に対する高度(以下、高度差と称す)を算出し、基準値に算出した高度差を加えた値を、その場所における高度にしている。このように補正後は、基準値に対する高度差を算出することで、高度差として算出された値だけに蓄積誤差が含まれることになり、高度全体に蓄積誤差が含まれる割合を抑えて高精度な高度が得る。   Further, when the absolute altitude is transmitted from the map matching processing unit 6c as described later, the own vehicle position calculating unit 6b calibrates (corrects) the altitude calculated based on the absolute altitude. I do. As a specific correction process, the calculated altitude is replaced with an absolute altitude, and after correcting for the absolute altitude, the absolute altitude is used as a reference value, and the altitude relative to that reference value is set. (Hereinafter referred to as altitude difference) is calculated, and the value obtained by adding the calculated altitude difference to the reference value is used as the altitude at that location. In this way, by calculating the altitude difference with respect to the reference value after correction, the accumulated error is included only in the value calculated as the altitude difference. High altitude.

また、マップマッチング処理部6cは、GPS受信機2から伝送されてくる緯度経度データ(位置情報)及び自車位置計算部6bで自立航法により得られた位置に基づき、現在の二次元的な車両位置(緯度経度)を算出する処理を行い、この算出した二次元的な車両位置を地図データベースに含まれる地図上の道路に合致させるマップマッチング処理を行う。   Further, the map matching processing unit 6c is based on the latitude / longitude data (position information) transmitted from the GPS receiver 2 and the position obtained by the self-contained navigation in the vehicle position calculation unit 6b. A process for calculating the position (latitude and longitude) is performed, and a map matching process for matching the calculated two-dimensional vehicle position with a road on the map included in the map database is performed.

さらに、本実施形態のマップマッチング処理部6cは、ETC信号受信機3からETC信号を受信した旨を受けると、算出した二次元的な車両位置の近傍で直近となる料金所を地図データベース20から検索する処理を行う。検索の具体的な処理内容は、ETC信号の受信したときにマップマッチング処理部6cが算出している車両位置の緯度経度を中心にETC信号が受信できる範囲内に料金所の緯度経度が含まれるか否かを判定し、範囲内に料金所が含まれる場合、その料金所が有する絶対的な高度を図3(b)に示す料金所位置テーブル46から特定してマップマッチング処理部6cは絶対的な高度を取得する。   Furthermore, when the map matching processing unit 6c according to the present embodiment receives the ETC signal from the ETC signal receiver 3, the map matching unit 6c determines the nearest toll gate in the vicinity of the calculated two-dimensional vehicle position from the map database 20. Perform search processing. The specific processing content of the search includes the latitude and longitude of the toll gate within a range in which the ETC signal can be received around the latitude and longitude of the vehicle position calculated by the map matching processing unit 6c when the ETC signal is received. If the toll gate is included in the range, the map matching processing unit 6c specifies the absolute altitude of the toll gate from the toll gate location table 46 shown in FIG. To get an advanced altitude.

また、マップマッチング処理部6cは取得した絶対的な高度を自車位置計算部6bへ送る処理を行い、それに伴い、自車位置計算部6bは、算出した高度の補正処理を行う。なお、マップマッチング処理部6cは、直近の料金所を地図データベース20から検索する場合、図2のETC装置31の送信アンテナ31aから送信される情報を受信できる距離範囲内に該当する料金所が無いときは、通常の状態でETC信号を受信していないとみなし、絶対的な高度を取得する処理を行わない。   Further, the map matching processing unit 6c performs a process of sending the acquired absolute altitude to the own vehicle position calculation unit 6b, and accordingly, the own vehicle position calculation unit 6b performs a correction process of the calculated altitude. When the map matching processing unit 6c searches the map database 20 for the latest toll gate, there is no corresponding toll gate within the distance range in which information transmitted from the transmitting antenna 31a of the ETC device 31 in FIG. 2 can be received. When it is determined that the ETC signal is not received in a normal state, the process for obtaining the absolute altitude is not performed.

一方、図1のナビゲーション装置1における誘導処理部7は、位置検出処理部6で求められた車両の位置からユーザにより設定された目的地への誘導に係る処理を地図データベース20を用いて行うものである。また、経路計算処理部8は、誘導処理部7で行われた処理内容及び地図データベース20を用いて目的地への経路計算を行う。さらに、ユーザインタフェース部9は目的地の設定、メニューの選択等に対するユーザの操作を受け付けるものであり、表示部10は図3(a)に示す地図40を算出された車両の位置及び目的地への経路等と共に表示するものであり、ユーザの操作に応じて適宜メニュー等も表示する。   On the other hand, the guidance processing unit 7 in the navigation apparatus 1 of FIG. 1 performs processing related to guidance from the vehicle position obtained by the position detection processing unit 6 to the destination set by the user using the map database 20. It is. Further, the route calculation processing unit 8 calculates a route to the destination using the processing contents performed by the guidance processing unit 7 and the map database 20. Furthermore, the user interface unit 9 accepts user operations for destination setting, menu selection, and the like, and the display unit 10 displays the map 40 shown in FIG. 3A to the calculated vehicle position and destination. And a menu etc. are displayed as appropriate according to the user's operation.

なお、図1のナビゲーション装置1では、誘導処理部7及び経路計算処理部8を除いた部分(ETC信号受信機、3Dジャイロセンサー4、車両側接続コネクタ5,位置検出処理部6等)が、車両Sの位置の高度を算出する処理に関連することになり、この高度を算出する処理に関連する部分が高度算出装置に該当する。そのため、ナビゲーション装置1は、高度算出装置を内蔵した形態になっている。また、高度算出装置に係る部分をまとめてナビゲーション装置用の部品ユニットの形態にすることも可能である。   In the navigation device 1 of FIG. 1, a portion excluding the guidance processing unit 7 and the route calculation processing unit 8 (ETC signal receiver, 3D gyro sensor 4, vehicle side connection connector 5, position detection processing unit 6 and the like) This is related to the process of calculating the altitude of the position of the vehicle S, and the part related to the process of calculating the altitude corresponds to the altitude calculation apparatus. Therefore, the navigation device 1 has a form in which an altitude calculation device is incorporated. It is also possible to combine the parts related to the altitude calculation device into the form of a component unit for the navigation device.

図5は、上述した構成のナビゲーション装置1による高度補正に係る一連の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに従って本実施形態のナビゲーション装置1の高度補正に係る処理の流れを説明する。   FIG. 5 is a flowchart showing a series of processing procedures related to altitude correction by the navigation device 1 having the above-described configuration. Hereinafter, the flow of processing relating to altitude correction of the navigation device 1 of the present embodiment will be described according to this flowchart.

先ず、ナビゲーション装置1の高度算出装置に該当する部分は、ETC信号を受信したか否かを判断し(S1)、ETC信号を受信していない場合(S1:NO)、高度補正に係る処理を終了する。また、ETC信号を受信した場合(S1:YES)、受信した位置の近傍となる範囲に料金所があるか否かを地図データベース20を検索して判断する(S2)。近傍となる範囲に料金所が無い場合(S2:NO)、高度補正に係る処理を終了する。   First, the part corresponding to the altitude calculation device of the navigation device 1 determines whether or not an ETC signal has been received (S1). finish. If an ETC signal is received (S1: YES), it is determined by searching the map database 20 whether there is a toll gate in the vicinity of the received position (S2). When there is no toll gate in the vicinity range (S2: NO), the process related to altitude correction is terminated.

また、近傍となる範囲に料金所がある場合(S2:YES)、その近傍(直近)の料金所を特定し(S3)、地図データベース20より絶対的な高度を取得し(S4)、取得した絶対的な高度に基づき自車位置計算部6bが算出した高度を補正する(S5)。   If there is a toll gate in the vicinity range (S2: YES), the toll gate in the vicinity (nearest) is specified (S3), the absolute altitude is acquired from the map database 20 (S4), and acquired. Based on the absolute altitude, the altitude calculated by the vehicle position calculation unit 6b is corrected (S5).

よって、図6に示すような高架の有料道路25を、上述した処理を行うナビゲーション装置1を搭載した車両Sが走行する場合、1つ目の料金所30に到達して送信アンテナ31aからETC信号を受信すると、料金所30に到達した時点で算出した高度h1を地図データベース20から取得した絶対高度H1に置き換える補正を行うので、ナビゲーション装置1は正確な高度(絶対高度H1)を容易に得られる。   Therefore, when the vehicle S equipped with the navigation device 1 that performs the above-described process travels on the elevated toll road 25 as shown in FIG. 6, the first toll gate 30 is reached and the ETC signal is transmitted from the transmission antenna 31a. Is received, the altitude h1 calculated at the time of reaching the toll gate 30 is corrected to be replaced with the absolute altitude H1 acquired from the map database 20, so that the navigation device 1 can easily obtain an accurate altitude (absolute altitude H1). .

また、料金所30を通過すると、絶対高度H1を基準値にして、その基準値からの高度差Δhをナビゲーション装置1の自車位置計算部6bが算出する。よって、料金所30通過後の車両Sの位置の高度はΔh+H1となり、検出及び計算に係る蓄積誤差が含まれるのは高度差Δhの部分だけなので、車両位置の高度(Δh+H1)中における誤差含有率が抑えられ、一度、補正を行うとトータルで算出される高度(Δh+H1)は従来に比べて精度の良い値になっている。   Further, when passing through the toll gate 30, the absolute altitude H1 is set as a reference value, and the own vehicle position calculation unit 6b of the navigation device 1 calculates the altitude difference Δh from the reference value. Therefore, the altitude at the position of the vehicle S after passing through the toll gate 30 is Δh + H1, and since the accumulation error relating to detection and calculation is included only in the altitude difference Δh, the error content rate in the altitude (Δh + H1) of the vehicle position The altitude (Δh + H1) calculated in total once corrected is a value that is more accurate than in the past.

さらに、2つ目の料金所32に車両Sが到達すると、送信アンテナ33aから送信されるETC信号の受信に伴い料金所32の絶対高度H2をナビゲーション装置1が取得し、それまで算出していた高度(Δh+H1)を絶対高度H2に置き換える補正を行い、蓄積誤差を払拭(リセット)する。以降、2つ目の料金所32を通過すると、上記と同様に、絶対高度H2を基準値にして、その基準値からの差となる高度差Δhを算出し、車両位置の高度をΔh+H2として求める。その結果、車両Sに搭載されたナビゲーション装置1は、ETC装置が併設された料金所の通過毎に絶対高度を取得して蓄積誤差をリセットし、また、リセットした後は再度算出を始めるので蓄積される誤差の程度も従来に比べて低減され、高精度の高度算出を実現している。   Further, when the vehicle S arrives at the second toll booth 32, the navigation apparatus 1 obtains the absolute altitude H2 of the toll booth 32 with the reception of the ETC signal transmitted from the transmission antenna 33a, and has calculated it so far. Correction that replaces altitude (Δh + H1) with absolute altitude H2 is performed, and accumulated errors are wiped out (reset). Thereafter, when passing through the second toll gate 32, similarly to the above, using the absolute altitude H2 as a reference value, an altitude difference Δh that is different from the reference value is calculated, and the altitude of the vehicle position is obtained as Δh + H2. . As a result, the navigation device 1 mounted on the vehicle S acquires the absolute altitude every time it passes through the toll booth where the ETC device is installed, resets the accumulated error, and starts to calculate again after resetting. The degree of error is reduced compared to the conventional case, and high-precision altitude calculation is realized.

なお、本実施形態のナビゲーション装置1の高度算出部分は、上述した形態に限定されるものではなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、図6に示すように料金所30、32を通過して複数回補正を行う場合、先ず1つ目の料金所30から2つ目の料金所32までの移動距離(補正間移動距離)を車速パルス信号に基づき求めると共に、2つ目の料金所32で取得した絶対高度H2と2つ目の料金所32に到達したときに算出していた高度(Δh+H1)との差(H2−(Δh+H1))を自車位置計算部6bで算出し、求めた補正間移動距離に対する差の割合をナビゲーション装置1の高度算出に係る誤差として算出するようにしてもよい。   In addition, the altitude calculation part of the navigation device 1 of the present embodiment is not limited to the above-described form, and various modifications can be applied. For example, as shown in FIG. 6, when the correction is made a plurality of times after passing through the toll gates 30 and 32, first, the travel distance from the first toll gate 30 to the second toll gate 32 (moving distance between corrections). Is calculated based on the vehicle speed pulse signal and the difference between the absolute altitude H2 acquired at the second toll gate 32 and the altitude (Δh + H1) calculated when the second toll gate 32 is reached (H2− ( Δh + H1)) may be calculated by the own vehicle position calculation unit 6b, and the calculated ratio of the difference to the movement distance between corrections may be calculated as an error related to the altitude calculation of the navigation device 1.

このように算出した誤差は、ナビゲーション装置1の高度算出の際に生じる移動距離に対する誤差傾向を判断するものとして利用できる。また、この誤差を算出した後は、移動距離に応じて誤差がキャンセルされる指数を自車位置計算部6bで随時求め、この指数を用いてナビゲーション装置1が算出した高度を修正することで、料金所の通過後でナビゲーション装置1が算出する高度の精度を向上させられる。   The error calculated in this way can be used to determine an error tendency with respect to the moving distance that occurs when the altitude of the navigation device 1 is calculated. Further, after calculating this error, an index for canceling the error according to the moving distance is obtained at any time by the own vehicle position calculation unit 6b, and the altitude calculated by the navigation device 1 is corrected using this index, The altitude accuracy calculated by the navigation device 1 after passing through the toll gate can be improved.

さらに、上述の説明では、ETC装置を備えた料金所で絶対高度を取得するようにしたが、今後、料金所以外の箇所でDSRCにより車両へ向けて情報が送信されるようなインフラが整えば、DSRCにより情報を送信する場所の絶対的な高度を測定し、その測定した高度を測定した場所(緯度経度)に対応付けて含ませた地図データベースを作成し、この地図データベースをナビゲーション装置1の記憶部11に記憶させてもよい。このようにすることで、料金所以外のDSRCで情報を送信する場所でも高度の補正処理を行えるようになり、ナビゲーション装置1で得られる高度の精度を一層高められる。   Furthermore, in the above description, the absolute altitude is acquired at a toll booth equipped with an ETC device. However, if an infrastructure is established in the future where information can be transmitted to the vehicle by DSRC at a location other than the toll booth. , Measure the absolute altitude of the location where the information is transmitted by DSRC, create a map database including the measured altitude in association with the measured location (latitude and longitude), and use this map database for the navigation device 1 You may memorize | store in the memory | storage part 11. FIG. In this way, altitude correction processing can be performed at a location where information is transmitted by DSRC other than the toll gate, and altitude accuracy obtained by the navigation device 1 can be further increased.

また、地図データベースに含まれる各種道路に対しても高度の情報(値)を付与することで、ナビゲーション装置1が算出(修正も含む)又は補正により得た高度をマップマッチング処理に適宜利用してもよい。例えば、図7(a)に示す地図50上の道路51に対して高度が付与されているとした場合、ナビゲーション装置1が算出した二次元的な車両を示す位置Rが道路51に面したエリア52内であったとする。   Further, by assigning altitude information (value) to various roads included in the map database, the altitude obtained by the navigation device 1 by calculation (including correction) or correction is appropriately used for map matching processing. Also good. For example, when the altitude is given to the road 51 on the map 50 shown in FIG. 7A, the area R representing the two-dimensional vehicle calculated by the navigation device 1 is the area facing the road 51. 52.

この場合、マップマッチング処理を行うとすれば、車両を示す位置Rを道路51に合致させることになるが、マップマッチング処理を行う際に、位置Rにおけるナビゲーション装置1が得ている高度とマップマッチング先となる道路51の高度をナビゲーション装置1の位置検出処理部6で比較し、両高度が所定の値(例えば、3m又は5m等)のレベルを越えて相異すれば、マップマッチング処理を行わないと判断し、算出した位置Rをエリア52内に留まらせるようにする。このような処理を行うことで、例えば、車両が道路に面した立体駐車場内の1階より上の階に位置するときは、誤ったマップマッチング処理を防止でき、現実の車両位置を反映した表示形態を確保できる。   In this case, if the map matching process is performed, the position R indicating the vehicle is matched with the road 51. However, when the map matching process is performed, the altitude obtained by the navigation device 1 at the position R and the map matching are obtained. The altitude of the road 51 ahead is compared by the position detection processing unit 6 of the navigation device 1, and if both altitudes exceed a predetermined value (for example, 3m or 5m), the map matching process is performed. The calculated position R is allowed to remain in the area 52. By performing such processing, for example, when the vehicle is located on the floor above the first floor in the multilevel parking lot facing the road, erroneous map matching processing can be prevented, and the display reflecting the actual vehicle position A form can be secured.

さらに、図7(b)に示す地図55における高架道路56と高架下の道路57とが併行(近接)している場所でマップマッチング処理を行う場合でも、各道路56、57の少なくともいずれか一方に高度の情報(値)が付与されているとき、マップマッチング先の特定にナビゲーション装置1が算出(修正も含む)又は補正により得た高度を利用できる。   Furthermore, even when the map matching process is performed in a place where the elevated road 56 and the road 57 under the elevated road in the map 55 shown in FIG. 7B are parallel (adjacent), at least one of the roads 56 and 57 is used. When the altitude information (value) is assigned to the map, the altitude obtained by the navigation device 1 by calculation (including correction) or correction can be used to specify the map matching destination.

具体的には、各道路56、57の両方に高度が付与されていれば、ナビゲーション装置1が得た高度と各道路56、57の高度とをナビゲーション装置1の位置検出処理部6で比較し、差が少ない方をマップマッチング先として特定できる。また、各道路56、57の片方のみに高度が付与されていれば、その高度とナビゲーション装置1が得た高度とが同等であれば、高度が付与された方の道路をマップマッチング先にでき、両高度が同等でなければ、高度が付与されていない方の道路をマップマッチング先として特定でき、マップマッチング精度の向上にも貢献できる。   Specifically, if the altitude is given to both the roads 56 and 57, the altitude obtained by the navigation device 1 is compared with the altitude of each road 56 and 57 by the position detection processing unit 6 of the navigation device 1. One with a smaller difference can be specified as a map matching destination. Also, if the altitude is given to only one of the roads 56 and 57, the road to which the altitude is given can be used as the map matching destination if the altitude and the altitude obtained by the navigation device 1 are equal. If the altitudes are not equal, the road to which the altitude is not given can be specified as the map matching destination, which can contribute to the improvement of map matching accuracy.

本発明の実施形態に係るナビゲーション装置のブロック図である。1 is a block diagram of a navigation device according to an embodiment of the present invention. ETC装置を備えた料金所を本実施形態のナビゲーション装置を搭載した車両が通過する状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state through which the vehicle carrying the navigation apparatus of this embodiment passes the toll gate provided with the ETC apparatus. (a)は地図データベースに含まれる地図の一例を示す概略図であり、(b)は料金所の高度を含む料金所位置テーブルを示す図表である。(A) is the schematic which shows an example of the map contained in a map database, (b) is a chart which shows the toll gate position table containing the altitude of a toll gate. 移動する車両に対する傾斜角及び移動距離等を示す概略図である。It is the schematic which shows the inclination | tilt angle with respect to the moving vehicle, a moving distance, etc. FIG. 算出した高度の補正に係る一連の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of processing procedures concerning correction | amendment of the calculated altitude. 高架の有料道路を車両が通過する場合に得られるナビゲーション装置が得る高度を示す概略図である。It is the schematic which shows the altitude which the navigation apparatus obtained when a vehicle passes an elevated toll road obtains. (a)は、マップマッチング処理を行わない一例を表す地図の概略図であり、(b)は近接する複数の道路からマップマッチング先を特定する一例を表す地図の概略図である。(A) is the schematic of the map showing an example which does not perform a map matching process, (b) is the schematic of the map showing an example which specifies a map matching destination from several adjacent roads.

符号の説明Explanation of symbols

1 ナビゲーション装置
2 GPS受信機
3 ETC信号受信機
4 3Dジャイロセンサー
4a 加速度センサー
4b 振動ジャイロ
5 車両側接続コネクタ
6 位置検出処理部
6a センサーデータ処理部
6b 自車位置計算部
6c マップマッチング処理部
20 地図データベース
30、32 料金所
31 ETC装置
31a、33a 送信アンテナ
40、50、55 地図
41、51、56、57 道路
S 車両
θ 傾斜角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Navigation apparatus 2 GPS receiver 3 ETC signal receiver 4 3D gyro sensor 4a Acceleration sensor 4b Vibration gyro 5 Vehicle side connector 6 Position detection process part 6a Sensor data process part 6b Own vehicle position calculation part 6c Map matching process part 20 Map Database 30, 32 Tollgate 31 ETC device 31a, 33a Transmitting antenna 40, 50, 55 Map 41, 51, 56, 57 Road S Vehicle θ Inclination angle

Claims (5)

移動距離を算出する移動距離算出手段と、移動方向の水平線に対する傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、前記移動距離算出手段が算出した移動距離及び前記傾斜角検出手段が検出した傾斜角に基づき高度を算出する高度算出手段とを備える高度算出装置において、
専用狭域通信で送信される情報を受信することが可能な場所に対応付けて該場所の高度を有する地図データベースと、
専用狭域通信を通じて情報を受信する受信手段と、
前記受信手段が情報を受信した場合、受信した場所の高度を前記地図データベースより特定する特定手段と、
該特定手段が特定した高度に基づいて前記高度算出手段が算出した高度を補正する高度補正手段と
を備えることを特徴とする高度算出装置。
Based on the movement distance calculation means for calculating the movement distance, the inclination angle detection means for detecting the inclination angle with respect to the horizontal line in the movement direction, the movement distance calculated by the movement distance calculation means and the inclination angle detected by the inclination angle detection means. In an altitude calculation device comprising an altitude calculation means for calculating an altitude,
A map database having an altitude of the location in association with a location where information transmitted by dedicated narrow area communication can be received;
Receiving means for receiving information through dedicated narrowband communication;
When the receiving means receives information, the specifying means for specifying the altitude of the received location from the map database;
An altitude calculating device comprising: an altitude correcting unit that corrects the altitude calculated by the altitude calculating unit based on the altitude specified by the specifying unit.
前記高度算出手段は、前記高度補正手段が高度を補正した場合、補正した高度を基準値にして該基準値に対する高度を算出するようにしてある請求項1に記載の高度算出装置。   2. The altitude calculation device according to claim 1, wherein when the altitude correction means corrects the altitude, the altitude calculation means calculates the altitude relative to the reference value using the corrected altitude as a reference value. 前記高度補正手段が複数回の補正を行った場合、前記移動距離算出手段は補正を行った場所間の補正間移動距離を算出するようにしてあり、
補正した高度及び補正を行った場所に対して前記高度算出手段が算出した高度の差を算出する高度差算出手段と、
該高度差算出手段が算出した高度の差及び前記補正間移動距離に基づき所定距離に対する誤差を算出する誤差算出手段と、
該誤差算出手段が算出した誤差に基づいて、前記高度補正手段が補正を行ってから前記高度算出手段が算出する高度を修正する高度修正手段と
を備える請求項1又は請求項2に記載の高度算出装置。
When the altitude correction means performs a plurality of corrections, the movement distance calculation means calculates the movement distance between corrections between the places where the correction has been performed,
An altitude difference calculating means for calculating a difference in altitude calculated by the altitude calculating means for the corrected altitude and the corrected location;
Error calculating means for calculating an error with respect to a predetermined distance based on the difference in altitude calculated by the altitude difference calculating means and the movement distance between corrections;
The altitude correction unit according to claim 1, further comprising: an altitude correcting unit that corrects the altitude calculated by the altitude calculating unit after the altitude correcting unit corrects based on the error calculated by the error calculating unit. Calculation device.
位置情報を受信する位置情報受信手段と、該位置情報受信手段が受信した位置情報に基づいて算出した位置を地図上の道路に合致させるマップマッチング処理を行うマップマッチング手段とを備えるナビゲーション装置において、
請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の高度算出装置と、
該高度算出装置の前記高度算出手段が算出した高度又は前記高度補正手段が補正した高度に基づいてマップマッチング処理を行うか否かを判断する判断手段と
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
In a navigation apparatus comprising position information receiving means for receiving position information, and map matching means for performing map matching processing for matching a position calculated based on the position information received by the position information receiving means with a road on the map,
The altitude calculation device according to any one of claims 1 to 3,
A navigation device comprising: a determination unit that determines whether or not to perform map matching processing based on an altitude calculated by the altitude calculation unit of the altitude calculation device or an altitude corrected by the altitude correction unit.
位置情報を受信する位置情報受信手段と、該位置情報受信手段が受信した位置情報に基づいて算出した位置を地図上の道路に合致させるマップマッチング処理を行うマップマッチング手段とを備えるナビゲーション装置において、
請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載の高度算出装置と、
高度に差がある複数の道路が近接する場所で前記マップマッチング手段がマップマッチング処理を行う場合、前記高度算出装置の前記高度算出手段が算出した高度又は前記高度補正手段が補正した高度に基づいてマップマッチング先の道路を特定する手段と
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
In a navigation apparatus comprising position information receiving means for receiving position information, and map matching means for performing map matching processing for matching a position calculated based on the position information received by the position information receiving means with a road on the map,
The altitude calculation device according to any one of claims 1 to 3,
When the map matching unit performs map matching processing in a location where a plurality of roads having different altitudes are close to each other, based on the altitude calculated by the altitude calculating unit of the altitude calculating device or the altitude corrected by the altitude correcting unit. A navigation apparatus comprising: means for specifying a map matching destination road.
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