JP2007003195A - Position detection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detection device capable of acquiring a highly accurate altitude even in a two-dimensional positioning without using a mileage sensor or the like. <P>SOLUTION: This position detection device 1 is equipped with an antenna 2, a GPS receiving processing part 3, a clocking processing part 4, an altitude information storage part 5 and an operation processing part 6. The altitude information storage part 5 stores an altitude map formed by the operation processing part 6. When the GPS receiving processing part performs three-dimensional positioning, the operation processing part 6 updates the altitude map of an area to which the present position belongs in a group of areas by using the longitude, the latitude and/or the altitude of the present position positioned three-dimensionally, and, when the GPS receiving processing part 3 performs two-dimensional positioning, calculates the altitude by using the altitude map of the area to which the present position belongs in the group of areas. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、現在位置を検出するための位置検出装置に関する。   The present invention relates to a position detection device for detecting a current position.

現在、カーナビゲーション装置等の種々の装置において、人工衛星からの電波を受信することにより現在位置を出力するGPS(Global Positioning System)受信機が広く利用されている。このようなGPS受信機は、複数の人工衛星からそれぞれ送信された電波が自機にそれぞれ到達するまでの所要時間を計測し、これらの所要時間に基づいて複数の人工衛星から自機までの距離を算出し、これらの距離に基づいて現在位置を算出する。   Currently, in various devices such as a car navigation device, a GPS (Global Positioning System) receiver that outputs a current position by receiving radio waves from an artificial satellite is widely used. Such a GPS receiver measures the time required for radio waves respectively transmitted from a plurality of artificial satellites to reach its own device, and the distance from the plurality of artificial satellites to the own device based on these required times. And the current position is calculated based on these distances.

GPS受信機が3次元(経度、緯度、及び、高度)測位を行うためには、少なくとも4個の人工衛星からの電波が必要である。建築物等の影響により3個の人工衛星からの電波しか得られない場合には、GPS受信機は、2次元測位しか行うことができず、高度を算出することができない。
このように高度を算出することができない場合であっても、位置を確定することができるGPS航法装置が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
In order for a GPS receiver to perform three-dimensional (longitude, latitude, and altitude) positioning, radio waves from at least four artificial satellites are required. If only radio waves from three artificial satellites can be obtained due to the influence of a building or the like, the GPS receiver can only perform two-dimensional positioning and cannot calculate the altitude.
A GPS navigation device that can determine the position even when the altitude cannot be calculated is known (for example, see Patent Document 1 below).

特許文献1に掲載されているGPS航法装置は、GPS衛星電波を受信して測位データを算出する手段と、車輌の進行方位を検出する手段と、地図情報を記憶する手段と、中央演算処理装置と、高度データを得るための高度演算手段とを含み、高度演算手段は測位データ算出手段から得られる測位データと地図情報から得られる位置データに基づき自動車の高度を算出し且つこの高度データをデータ記憶手段に記憶し、GPS衛星からの所望の衛星電波が得られない時データ記憶手段からの高度データに基づき自動車の位置を確定することを特徴とする。   The GPS navigation apparatus disclosed in Patent Document 1 includes means for calculating positioning data by receiving GPS satellite radio waves, means for detecting a traveling direction of a vehicle, means for storing map information, and a central processing unit. And altitude calculating means for obtaining altitude data, the altitude calculating means calculates the altitude of the vehicle based on the positioning data obtained from the positioning data calculating means and the position data obtained from the map information, and the altitude data is used as data. The vehicle position is determined based on the altitude data stored in the storage means and when the desired satellite radio wave from the GPS satellite cannot be obtained.

このGPS航法装置によれば、GPS衛星からの所望の衛星電波が得られない時であっても、データ記憶手段からの高度データに基づき自動車の位置を確定することができる。
しかしながら、このGPS航法装置は、車輌の進行方位を検出する手段と、地図情報を記憶する手段とを必要とする。また、このGPS航法装置においては、2次元測位が継続している間の自動車の走行により自動車の高度が変化すると、データ記憶手段に記憶されている高度データの誤差が大きくなり、位置の誤差が大きくなってしまう。
According to this GPS navigation apparatus, even when a desired satellite radio wave from a GPS satellite cannot be obtained, the position of the vehicle can be determined based on altitude data from the data storage means.
However, this GPS navigation apparatus requires means for detecting the traveling direction of the vehicle and means for storing map information. Further, in this GPS navigation device, if the altitude of the automobile changes due to the running of the automobile while the two-dimensional positioning is continued, the error of the altitude data stored in the data storage means becomes large, and the position error becomes large. It gets bigger.

このような問題を解決するものとして、下記特許文献2には、少なくとも4個のGPS衛星から供給される信号に基づいて3次元測位をするとともに車両の高度データを記憶し、3個のGPS衛星から信号が供給された場合に前に記憶された車両の高度データを利用して2次元的に測位を行うGPS受信機を有し、このGPS受信機の測位データを用いて、走行距離センサ及び方位センサにより検出される車両の走行距離データ及び方位データに基づいて得られる車両の位置を補正する位置検出装置において、現在の測位モードが3次元測位モードであるか2次元測位モードであるかの判定信号に基づいて、3次元測位モードから2次元測位モードに切り替わったことを検知した場合に、車両の走行距離データに基づき走行距離の計算を開始する距離計算手段と、距離計算手段により一定走行距離が計算された場合に、2次元測位モードであることが判定されている限り、その後の2次元測位データにより検出される車両の位置のデータを補正のためには不採用とするデータ選別手段とを有することを特徴とするGPS測位方式を利用した位置検出装置が掲載されている。   In order to solve such a problem, the following Patent Document 2 performs three-dimensional positioning based on signals supplied from at least four GPS satellites, stores altitude data of the vehicle, and stores three GPS satellites. Having a GPS receiver that performs two-dimensional positioning using the vehicle altitude data previously stored when a signal is supplied from the vehicle, and using the positioning data of the GPS receiver, Whether the current positioning mode is a three-dimensional positioning mode or a two-dimensional positioning mode in a position detection device that corrects the position of the vehicle obtained based on the vehicle travel distance data and the direction data detected by the direction sensor Based on the determination signal, when it is detected that the 3D positioning mode has been switched to the 2D positioning mode, the calculation of the travel distance is started based on the travel distance data of the vehicle. If the fixed distance is calculated by the distance calculation means and the distance calculation means, the vehicle position data detected by the subsequent two-dimensional positioning data is determined as long as the two-dimensional positioning mode is determined. A position detecting device using a GPS positioning system characterized by having a data selecting means not adopted for correction is described.

この位置検出装置によれば、3次元測位モードから2次元測位モードに切り替わってからの走行距離が一定距離になるまでは、前に記憶された車両の高度データの精度が十分であるものと考えられるため、この高度データを走行距離センサ及び方位センサにより検出される車両の走行距離データ及び方位データに基づいて得られる車両の位置の補正に利用する。また、3次元測位モードから2次元測位モードに切り替わってからの走行距離が一定距離になった後は、前に記憶された車両の高度データの精度が不十分になったものと考えられるため、この高度データを走行距離センサ及び方位センサにより検出される車両の走行距離データ及び方位データに基づいて得られる車両の位置の補正には不採用とする。   According to this position detection device, it is considered that the accuracy of the altitude data stored in the vehicle is sufficient until the traveling distance after switching from the three-dimensional positioning mode to the two-dimensional positioning mode becomes a certain distance. Therefore, the altitude data is used for correcting the position of the vehicle obtained based on the travel distance data and the direction data of the vehicle detected by the travel distance sensor and the direction sensor. In addition, after the mileage after switching from the 3D positioning mode to the 2D positioning mode becomes a certain distance, it is considered that the accuracy of the altitude data of the previously stored vehicle has become insufficient, This altitude data is not adopted for correcting the vehicle position obtained based on the vehicle travel distance data and the direction data detected by the travel distance sensor and the direction sensor.

しかしながら、この位置検出装置は、GPS受信機の測位データを走行距離センサ及び方位センサにより検出される車両の走行距離データ及び方位データに基づいて得られる車両の位置の補正のために利用するものであり、GPS受信機は、走行距離センサ及び方位センサのいわば補助的な役割を担うものである。すなわち、この位置検出装置は、走行距離センサ及び方位センサを必要とする。また、この位置検出装置は、3次元測位モードから2次元測位モードに切り替わってからの走行距離を計算するための距離計算手段を必要とする。   However, this position detection device uses positioning data of the GPS receiver for correcting the position of the vehicle obtained based on the travel distance data and the direction data of the vehicle detected by the travel distance sensor and the direction sensor. In other words, the GPS receiver plays an auxiliary role to the mileage sensor and the direction sensor. That is, this position detection device requires a travel distance sensor and an orientation sensor. In addition, this position detection device requires distance calculation means for calculating the travel distance after switching from the three-dimensional positioning mode to the two-dimensional positioning mode.

特開昭63−91583号公報(第1頁、図1)JP 63-91583 A (first page, FIG. 1) 特開平4−353783号公報(第1頁、図1)Japanese Patent Laid-Open No. 4-353787 (1st page, FIG. 1)

そこで、上記の点に鑑み、本発明は、走行距離センサ、方位センサ、距離計算手段等を用いることなく、2次元測位時においても高精度の高度を得ることが可能な位置検出装置を提供することを目的とする。   Therefore, in view of the above points, the present invention provides a position detection device capable of obtaining a high-precision altitude even during two-dimensional positioning without using a travel distance sensor, a direction sensor, a distance calculation means, or the like. For the purpose.

以上の課題を解決するため、本発明に係る位置検出装置は、人工衛星からの電波を受信することにより現在位置の経度、緯度、及び/又は、高度を測位するためのGPS(Global Positioning System)受信処理部と、一群のエリアの高度に関する情報をそれぞれ格納するための一群の記録領域を含むデータ構造体を記録する高度情報格納部と、GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合に、一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報をGPS受信処理部によって測位された現在位置の経度、緯度、及び/又は、高度を用いて更新するとともに、GPS受信処理部によって測位された現在位置の経度、緯度、及び、高度を外部に出力し、GPS受信処理部が2次元測位を行っている場合に、一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報を用いて高度を算出し、算出した高度並びにGPS受信処理部によって測位された現在位置の経度及び緯度を外部に出力する演算処理部とを具備する。   In order to solve the above-described problems, a position detection device according to the present invention receives a radio wave from an artificial satellite to measure the longitude, latitude, and / or altitude of the current position by GPS (Global Positioning System). When the reception processing unit, the altitude information storage unit that records a data structure including a group of recording areas for storing information about the altitude of the group of areas, and the GPS reception processing unit are performing three-dimensional positioning In addition, the information on the altitude of the area to which the current position belongs in the group of areas is updated using the longitude, latitude, and / or altitude of the current position measured by the GPS reception processing unit, and the positioning is performed by the GPS reception processing unit. The longitude, latitude, and altitude of the current position is output to the outside, and the current position within the group of areas belongs when the GPS reception processing unit performs two-dimensional positioning. An arithmetic processing unit that calculates the altitude using information related to the altitude of the area to be output, and outputs the calculated altitude and the longitude and latitude of the current position measured by the GPS reception processing unit to the outside.

この位置検出装置において、一群の記録領域の各々が、GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合において当該記録領域に対応するエリアに滞在した回数である第1の値を格納するための第1のフィールドと、GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合において当該記録領域に対応するエリアに滞在したときにGPS受信処理部によって測位された高度の累計である第2の値を格納するための第2のフィールドと、を含み、演算処理部が、GPS受信処理部が2次元測位を行っている場合に、一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報の内の第2の値を当該エリアの高度に関する情報の内の第1の値で除することにより高度を算出するようにしても良い。   In this position detection device, each of the group of recording areas stores a first value that is the number of times that the GPS reception processing unit has stayed in the area corresponding to the recording area when the GPS reception processing unit performs three-dimensional positioning. When the first field and the GPS reception processing unit are performing three-dimensional positioning, a second value that is a cumulative total of the altitudes measured by the GPS reception processing unit when staying in the area corresponding to the recording area A second field for storing, and when the GPS processing unit performs two-dimensional positioning, the arithmetic processing unit includes information on an altitude of an area to which the current position of the group belongs. The altitude may be calculated by dividing the second value by the first value of the information related to the altitude of the area.

また、演算処理部が、GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合に、GPS受信処理部によって測位された現在位置の高度の誤差が所定の条件を満たすときに、一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報を更新するようにしても良い。   In addition, when the GPS processing unit performs three-dimensional positioning, when the arithmetic processing unit performs a three-dimensional positioning, when an error in altitude of the current position measured by the GPS receiving processing unit satisfies a predetermined condition, Information regarding the altitude of the area to which the current position belongs may be updated.

また、一群の記録領域の各々が、GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合において当該記録領域に対応するエリアに滞在したときにGPS受信処理部によって測位された高度の二乗の累計である第3の値を格納するための第3のフィールドを更に含み、演算処理部が、GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合に、一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報の内の第1〜第3の値を用いて、GPS受信処理部によって測位された現在位置の高度の誤差が所定の条件を満たすか否かを判断するようにしても良い。   Further, when each of the group of recording areas is in the area corresponding to the recording area when the GPS reception processing section is performing the three-dimensional positioning, the total of the squares of the altitudes measured by the GPS reception processing section when staying in the area corresponding to the recording area. A third field for storing a third value is further included. When the GPS reception processing unit is performing three-dimensional positioning, the arithmetic processing unit is an area to which the current position of the group belongs. You may make it judge whether the error of the height of the present position measured by the GPS reception process part satisfy | fills predetermined | prescribed conditions using the 1st-3rd value in the information regarding an altitude.

また、演算処理部が、一群のエリアの内のいずれかのエリアの高度に関する情報の内の第1の値が所定の閾値に達した場合に、当該エリアを細分化することによって得られる第2群のエリアの高度に関する情報をそれぞれ格納するための第2群の記録領域を含む第2のデータ構造体を高度情報格納部内に作成し、その後、一群のエリアに関して行う処理と同様の処理を第2群のエリアに対しても行うようにしても良い。   In addition, when the first value in the information related to the altitude of any one of the group of areas reaches a predetermined threshold, the arithmetic processing unit obtains the second obtained by subdividing the area. A second data structure including a second group of recording areas for storing information about the altitude of each group area is created in the altitude information storage unit, and then the same processing as that performed for the group of areas is performed. You may make it carry out also with respect to 2 groups of areas.

また、一群の記録領域の各々が、ポインタを格納するための第4のフィールドを更に含み、演算処理部が、第2のデータ構造体を指し示すポインタを一群の記録領域の内の当該エリアに対応する記録領域の第4のフィールドに書き込むようにしても良い。   Each of the group of recording areas further includes a fourth field for storing a pointer, and the arithmetic processing unit corresponds a pointer indicating the second data structure to the corresponding area in the group of recording areas. You may make it write in the 4th field of the recording area to perform.

また、第2群の記録領域の各々が、当該記録領域が更新された時刻を格納するための第5のフィールドを更に含み、演算処理部が、第2群の記録領域の内のいずれかの記録領域を更新した場合に、更新した時刻を当該記録領域の第5のフィールドに格納し、第2群の記録領域の全てが所定時間更新されていない場合に、第2のデータ構造体を削除するようにしても良い。   Each of the second group of recording areas further includes a fifth field for storing the time when the recording area was updated, and the arithmetic processing unit is one of the second group of recording areas. When the recording area is updated, the updated time is stored in the fifth field of the recording area, and the second data structure is deleted when all the recording areas of the second group have not been updated for a predetermined time. You may make it do.

また、演算処理部が、一群のエリア外に滞在した回数が所定の第2の閾値に達した場合に、データ構造体を再度作成する処理を行うようにしても良い。   Further, when the number of stays outside the group of areas reaches a predetermined second threshold, the arithmetic processing unit may perform a process of creating the data structure again.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
図1は、本発明の一実施形態に係る位置検出装置の概要を示す図である。図1に示すように、この位置検出装置1は、アンテナ2と、GPS(Global Positioning System)受信処理部3と、計時処理部4と、高度情報格納部5と、演算処理部6とを具備する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the same component and description is abbreviate | omitted.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a position detection apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the position detection device 1 includes an antenna 2, a GPS (Global Positioning System) reception processing unit 3, a time measurement processing unit 4, an altitude information storage unit 5, and a calculation processing unit 6. To do.

GPS受信処理部3は、アンテナ2を介して人工衛星(GPS衛星)からの電波を受信することにより、2次元測位又は3次元測位を行う。GPS受信処理部3は、3個の人工衛星からの電波を受信している場合には、2次元測位を行う。GPS受信処理部3は、2次元測位時には、現在位置の経度及び緯度、並びに現在の時刻を演算処理部6に出力する。また、GPS受信処理部3は、4個以上の人工衛星からの電波を受信している場合には、3次元測位を行う。GPS受信処理部3は、3次元測位時には、現在位置の経度、緯度、及び、高度、並びに現在の時刻を演算処理部6に出力する。本実施形態においては、GPS受信処理部3は、所定のインターバルで動作するものとする。   The GPS reception processing unit 3 performs two-dimensional positioning or three-dimensional positioning by receiving radio waves from an artificial satellite (GPS satellite) via the antenna 2. The GPS reception processing unit 3 performs two-dimensional positioning when receiving radio waves from three artificial satellites. The GPS reception processing unit 3 outputs the longitude and latitude of the current position and the current time to the arithmetic processing unit 6 during two-dimensional positioning. Further, the GPS reception processing unit 3 performs three-dimensional positioning when receiving radio waves from four or more artificial satellites. The GPS reception processing unit 3 outputs the longitude, latitude, altitude, and current time of the current position to the arithmetic processing unit 6 at the time of three-dimensional positioning. In the present embodiment, it is assumed that the GPS reception processing unit 3 operates at a predetermined interval.

計時処理部4は、バッテリから電力の供給を受けて時刻を常時計時しているRTC(Real Time Clock)等である。なお、計時処理部4によって計時されている時刻は、適宜、演算処理部6により、GPS受信処理部3から出力される時刻で修正(上書き)される。   The timekeeping processing unit 4 is an RTC (Real Time Clock) or the like that always receives the power from the battery and keeps the time. The time counted by the time measuring unit 4 is appropriately corrected (overwritten) by the arithmetic processing unit 6 with the time output from the GPS reception processing unit 3.

高度情報格納部5は、演算処理部6によって作成される高度情報(以下、「高度マップ」という)等を格納するための記録媒体である。この高度マップについては、後に詳細に説明する。なお、高度情報格納部5として、不揮発性記録媒体(例えば、EEPROM等)を用いることとしても良いし、バッテリからバックアップ電力の供給を受けた揮発性記録媒体(例えば、RAM等)を用いることとしても良い。   The altitude information storage unit 5 is a recording medium for storing altitude information (hereinafter referred to as “altitude map”) created by the arithmetic processing unit 6. This altitude map will be described in detail later. The altitude information storage unit 5 may be a non-volatile recording medium (for example, EEPROM) or a volatile recording medium (for example, RAM) that is supplied with backup power from a battery. Also good.

演算処理部6は、GPS受信処理部3から出力されるデータに基づいて、高度マップを作成し、高度情報格納部5に格納する。また、演算処理部6は、GPS受信処理部3から出力されるデータ及び/又は高度マップに基づいて、現在位置(経度及び緯度)及び現在高度を含むNMEA(National Marine Electronics Association)−0183フォーマットのパケットを、外部装置に出力する。なお、演算処理部6は、CPUとファームウェア(プログラム)で構成することができる。   The arithmetic processing unit 6 creates an altitude map based on the data output from the GPS reception processing unit 3 and stores it in the altitude information storage unit 5. In addition, the arithmetic processing unit 6 is based on the data output from the GPS reception processing unit 3 and / or the altitude map, in the NMEA (National Marine Electronics Association) -0183 format including the current position (longitude and latitude) and the current altitude. The packet is output to the external device. The arithmetic processing unit 6 can be composed of a CPU and firmware (program).

次に、位置検出装置1の動作について説明する。
図2は、初期時(例えば、位置検出装置1の最初のパワーオン時、リセット時等)における演算処理部6の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the position detection device 1 will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the arithmetic processing unit 6 at the initial time (for example, when the position detection device 1 is first turned on or reset).

まず、演算処理部6は、初期位置を取得する(ステップS11)。初期位置としては、例えば、初期時においてGPS受信処理部3によって測位された位置を用いることとしても良いし、ユーザから外部装置等を介して指定された位置(例えば、ユーザの自宅位置等)を用いることとしても良い。また、取得した初期位置は、高度情報格納部5に格納しておくようにしても良い。   First, the arithmetic processing unit 6 acquires an initial position (step S11). As the initial position, for example, a position measured by the GPS reception processing unit 3 at the initial time may be used, or a position specified by the user via an external device or the like (for example, the user's home position). It may be used. Further, the acquired initial position may be stored in the altitude information storage unit 5.

次に、演算処理部6は、初期位置を囲む複数のエリア(本実施形態においては、4つのエリアとする)の高度に関する情報を格納するためのテーブルである高度マップ(以下、「広域マップ」又は「詳細レベル0マップ」という)を作成し、高度情報格納部5に書き込む(ステップS12)。   Next, the arithmetic processing unit 6 is an altitude map (hereinafter referred to as “wide area map”) that stores information regarding altitudes of a plurality of areas (in the present embodiment, four areas) surrounding the initial position. Or “detail level 0 map”) is created and written into the altitude information storage unit 5 (step S12).

図3は、広域マップの例を示す図である。本実施形態においては、初期位置を4つのエリアが囲むため、図3に示すように、広域マップは、4つのエリアにそれぞれ対応する4つのレコードを有している。これら4つのレコードの各々は、各エリアにそれぞれ割り当てられた番号であるマップ座標(本実施形態においては、「0」〜「3」)、各エリアに滞在した回数(後に説明する演算処理部6のインターバルの回数)である滞在回数(初期値は「0」)、各エリアに滞在したときに得られた高度の和である累計高度1(初期値は「0」)、各エリアに滞在したときに得られた高度の二乗の和である累計高度2(初期値は「0」)、滞在回数、累計高度1、及び、累計高度2を更新した時刻である更新時刻、及び、ポインタ(初期値は「null」)を格納するためのフィールドを有する。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a wide area map. In this embodiment, since the four areas surround the initial position, the wide area map has four records respectively corresponding to the four areas as shown in FIG. Each of these four records is a map coordinate (in this embodiment, “0” to “3”) that is a number assigned to each area, and the number of times of staying in each area (an arithmetic processing unit 6 described later) The number of stays (initial value is “0”), the total altitude 1 (the initial value is “0”), the sum of the altitudes obtained when staying in each area, staying in each area Cumulative altitude 2 (initial value is “0”) which is the sum of the squares of altitudes obtained at times, stay count, cumulative altitude 1 and update time which is the time when cumulative altitude 2 is updated, and pointer (initial The value has a field for storing "null").

図4は、地表上における初期位置及び初期位置を囲む4つのエリアを表した図である。本実施形態においては、初期位置の北東のエリアのマップ座標を0、初期位置の北西のエリアのマップ座標を1、初期位置の南東のエリアのマップ座標を2、初期位置の南西のエリアのマップ座標を3とする。本実施形態においては、初期位置は、マップ座標0のエリアに含まれるものとする。   FIG. 4 is a diagram showing an initial position on the ground surface and four areas surrounding the initial position. In this embodiment, the map coordinate of the northeast area of the initial position is 0, the map coordinate of the northwest area of the initial position is 1, the map coordinate of the southeast area of the initial position is 2, and the map of the southwest area of the initial position is Let the coordinates be 3. In this embodiment, the initial position is assumed to be included in the area of map coordinate 0.

また、本実施形態においては、初期位置を囲む4つのエリア全体の東西方向の範囲を広域関心領域東西範囲と呼び、初期位置を囲む4つのエリア全体の南北方向の範囲を広域関心領域南北範囲と呼ぶものとする。また、広域関心領域東西範囲の長さ(距離)を広域関心領域東西距離と呼び、広域関心領域南北範囲の長さ(距離)を広域関心領域南北距離と呼ぶものとする。広域関心領域東西範囲及び広域関心領域南北範囲の経度及び緯度、広域関心領域東西距離及び広域関心領域南北距離は、高度情報格納部5にパラメータとして格納されていることとしても良い。
なお、本実施形態においては、広域関心領域東西距離と広域関心領域南北距離は、等しいものとし、以下、「広域関心領域距離」という。
In the present embodiment, the east-west range of the entire four areas surrounding the initial position is referred to as a wide area of interest east-west range, and the north-south range of the entire four areas surrounding the initial position is referred to as a wide area of interest north-south range. Shall be called. In addition, the length (distance) of the wide area of interest region east-west range is referred to as the wide area of interest region east-west distance, and the length (distance) of the wide area of interest region north-south range is referred to as the wide area of interest region north-south distance. The longitude and latitude of the wide area of interest east-west range and the wide area of interest north-south range, the wide area of interest area east-west distance, and the wide area of interest area north-south distance may be stored in the altitude information storage unit 5 as parameters.
In the present embodiment, the wide area of interest east-west distance and the wide area of interest north-south distance are assumed to be equal, and hereinafter referred to as “wide area of interest region distance”.

図4において、初期位置の経度と広域関心領域東西範囲との間には、x方向を東西方向(東方向を正方向、西方向を負方向)とすると、
(初期位置の経度)
=(広域関心領域東西範囲の東端の経度−広域関心領域東西範囲の西端の経度)/2
・・・(1)
が成立する。また、初期位置の緯度と広域関心領域南北範囲との間には、y方向を南北方向(北方向を正方向、南方向を負方向)とすると、
(初期位置の緯度)
=(広域関心領域南北範囲の北端の緯度−広域関心領域南北範囲の南端の緯度)/2
・・・(2)
が成立する。
In FIG. 4, when the x direction is the east-west direction (the east direction is a positive direction and the west direction is a negative direction) between the longitude of the initial position and the east-west range of the wide area of interest,
(Initial position longitude)
= (Longitude at the east end of the east-west range of the wide area of interest-Longitude of the west end of the east-west area of the wide area of interest) / 2
... (1)
Is established. In addition, if the y direction is the north-south direction (north direction is the positive direction and south direction is the negative direction) between the latitude of the initial position and the wide area of interest north-south range,
(Latitude of initial position)
= (Latitude at the northern end of the wide area of interest)-2
... (2)
Is established.

後に詳細に説明するように、各エリアは、滞在回数が所定の閾値(以下、「詳細エリア生成判断閾値」という)に達すると、4つのエリアに細分化される。そして、細分化された4つのエリアの高度に関する情報を格納するためのテーブルである高度マップ(以下、「詳細レベル1マップ」という)が、高度情報格納部5内に新たに作成される。そして、広域マップ内の4つのレコードの内の初期位置を囲む4つのエリアの内の滞在回数が詳細エリア生成判断閾値に達したエリアに対応するレコードの中のポインタが、nullから詳細レベル1マップの先頭アドレスに更新される。
なお、詳細レベル1の4つのエリアも、滞在回数が詳細エリア生成判断閾値に達すると、更に細分化される。
As will be described in detail later, each area is subdivided into four areas when the number of stays reaches a predetermined threshold (hereinafter referred to as a “detailed area generation determination threshold”). Then, an altitude map (hereinafter referred to as “detail level 1 map”), which is a table for storing information on altitudes of the four subdivided areas, is newly created in the altitude information storage unit 5. The pointer in the record corresponding to the area in which the number of stays in the four areas surrounding the initial position of the four records in the wide area map has reached the detailed area generation determination threshold is changed from null to the detailed level 1 map. Is updated to the start address of.
Note that the four areas at the detailed level 1 are further subdivided when the number of stays reaches the detailed area generation determination threshold.

図5は、広域マップ及び詳細レベル1マップの例を示す図である。図5は、初期位置を囲む4つのエリアの内のマップ座標0に対応するエリアが細分化された場合における広域マップ及び詳細レベル1マップの例を示している。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a wide area map and a detail level 1 map. FIG. 5 shows an example of the wide area map and the detailed level 1 map when the area corresponding to the map coordinate 0 among the four areas surrounding the initial position is subdivided.

詳細レベル1マップの各レコード内の滞在回数フィールドの初期値は「0」となる。詳細レベル1マップが作成された後は、広域マップ(詳細レベル0マップ)内のマップ座標0のレコード内の各フィールドの値は更新されない。また、詳細レベル1のマップ座標0のエリアの総滞在回数は、
(詳細レベル1のマップ座標0のエリアの総滞在回数)
=(詳細レベル0のマップ座標0の滞在回数)×(詳細エリア生成判断閾値)
+(詳細レベル1のマップ座標0のレコード内の滞在回数フィールドの値)
・・・(3)
で求めることができる。詳細レベル1のマップ座標1〜3のエリアの総滞在回数も、同様に求めることができる。
The initial value of the stay count field in each record of the detailed level 1 map is “0”. After the detail level 1 map is created, the value of each field in the map coordinate 0 record in the wide area map (detail level 0 map) is not updated. In addition, the total number of stays in the area of map coordinate 0 of detail level 1 is
(Total number of stays in the area of map coordinates 0 in detail level 1)
= (Number of stays at map coordinate 0 at detail level 0) x (detailed area generation determination threshold)
+ (Value in the number of stays field in the record at map coordinate 0 of detail level 1)
... (3)
Can be obtained. The total number of stays in the area of the map coordinates 1 to 3 at the detailed level 1 can be obtained in the same manner.

また、詳細レベル1マップの各レコード内の累計高度1フィールドの初期値は「0」となり、詳細レベル1マップの各レコード内の累計高度2フィールドの初期値も「0」となる。また、詳細レベル1マップの累計高度1は、
(詳細レベル1のマップ座標0の総累計高度1)
=(詳細レベル0のマップ座標0の累計高度1)×(詳細エリア生成判断閾値)
+(詳細レベル1のマップ座標0のレコード内の累計高度1フィールドの値)
・・・(4)
で求めることができる。詳細レベル1のマップ座標1〜3のエリアの総累計高度1及び総累計高度2も、同様に求めることができる。
The initial value of the cumulative altitude 1 field in each record of the detailed level 1 map is “0”, and the initial value of the cumulative altitude 2 field in each record of the detailed level 1 map is also “0”. The total altitude 1 of the detailed level 1 map is
(Total level 1 of map coordinates 0 of detail level 1)
= (Cumulative altitude 1 of map coordinates 0 at detail level 0) x (detailed area generation determination threshold)
+ (Cumulative altitude 1 field value in the record of map coordinate 0 of detail level 1)
... (4)
Can be obtained. The total cumulative altitude 1 and the total cumulative altitude 2 of the area of the map coordinates 1 to 3 at the detailed level 1 can be obtained in the same manner.

図6は、地表上における初期位置及び初期位置を囲む4つのエリアと、初期位置を囲む4つのエリアの内のマップ座標0に対応するエリアを細分化した4つのエリアとを表す図である。詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置は、詳細レベル1のマップ座標0のエリアに含まれるものとする。   FIG. 6 is a diagram illustrating an initial position on the ground surface, four areas surrounding the initial position, and four areas obtained by subdividing areas corresponding to map coordinates 0 out of the four areas surrounding the initial position. It is assumed that the center positions of all four areas of detail level 1 are included in the area of map coordinates 0 of detail level 1.

詳細レベル1の4つのエリア全体の東西方向及び南北方向の距離(以下、「基本距離」という)は、
(基本距離)
=(広域関心領域距離)>>(詳細レベルの値) ・・・(5)
で求めることができる。なお、「>>」は、右シフト演算であり、詳細レベル1の基本距離をc、広域関心領域距離をb、詳細レベルの値をaとすると、上記(5)式は、
c=b÷2 ・・・(6)
と同等である。
The distance in the east-west direction and the north-south direction (hereinafter referred to as “basic distance”) of the four areas of detailed level 1 is as follows:
(Basic distance)
= (Wide area of interest distance) >> (detail level value) (5)
Can be obtained. Note that “>>” is a right shift operation, where the basic distance of detail level 1 is c, the wide region of interest distance is b, and the value of the detail level is a, the above equation (5) is
c = b ÷ 2 a (6)
Is equivalent to

なお、先に説明したように、詳細レベル1の4つのエリアの各々も、滞在回数が所定の回数を超えると、4つのエリア(詳細レベル2)に更に細分化される。この場合にも、上記(5)又は(6)式を用いて、詳細レベル2の基本距離を求めることができる。   Note that, as described above, each of the four areas of detail level 1 is further subdivided into four areas (detail level 2) when the number of stays exceeds a predetermined number of times. Also in this case, the basic distance at the detail level 2 can be obtained using the above formula (5) or (6).

また、x方向を東西方向(東方向を正方向、西方向を負方向)とした場合に、
(詳細レベル1のx方向の範囲)
={(x方向の広域関心領域東西範囲)>>(詳細レベルの値)}/2
・・・(7)
が成立する。同様に、y方向を南北方向(北方向を正方向、南方向を負方向)とした場合に、
(詳細レベル1のy方向の範囲)
={(y方向の広域関心領域南北範囲)>>(詳細レベルの値)}/2
・・・(8)
が成立する。
When x direction is east-west direction (east direction is positive direction, west direction is negative direction)
(Detail range 1 x range)
= {(Wide area of interest in x direction east-west range) >> (value of detail level)} / 2
... (7)
Is established. Similarly, when the y direction is north-south direction (north direction is positive direction and south direction is negative direction)
(Detail range 1 y-direction range)
= {(Wide area of interest in y direction north-south range) >> (value of detail level)} / 2
... (8)
Is established.

上記の値を用いて、詳細レベル0のマップ座標0のエリアを細分化した詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置(図6参照)の経度は、
(中心位置の経度)
=(初期位置の経度)+(詳細レベル1のx方向の範囲) ・・・(9)
となる。また、詳細レベル0のマップ座標0のエリアを細分化した詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置の緯度は、
(中心位置の緯度)
=(初期位置の緯度)+(詳細レベル1のy方向の範囲) ・・・(10)
となる。
Using the above values, the longitudes of the center positions (see FIG. 6) of all the four areas of the detail level 1 obtained by subdividing the area of the map coordinate 0 of the detail level 0 are
(Longitude of center position)
= (Longitude of initial position) + (range in the x direction of detail level 1) (9)
It becomes. In addition, the latitudes of the center positions of the four areas of detail level 1 that are subdivided areas of map coordinates 0 of detail level 0 are
(Latitude of center position)
= (Latitude of initial position) + (range in the y direction of detail level 1) (10)
It becomes.

また、詳細レベル0のマップ座標1のエリアを細分化した詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置の経度は、
(中心位置の経度)
=(初期位置の経度)−(詳細レベル1のx方向の範囲) ・・・(11)
となる。また、詳細レベル0のマップ座標1のエリアを細分化した詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置の緯度は、
(詳細レベル1の中心位置の緯度)
=(初期位置の緯度)+(詳細レベル1のy方向の範囲) ・・・(12)
となる。
In addition, the longitudes of the center positions of the four areas of detail level 1 that are subdivided areas of map coordinates 1 of detail level 0 are
(Longitude of center position)
= (Longitude of initial position)-(range in the x direction of detail level 1) (11)
It becomes. In addition, the latitudes of the central positions of the four areas of detail level 1 that are subdivided areas of map coordinates 1 of detail level 0 are
(Latitude of the center position of detail level 1)
= (Latitude of initial position) + (range in the y direction of detail level 1) (12)
It becomes.

また、詳細レベル0のマップ座標2のエリアを細分化した詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置の経度は、
(中心位置の経度)
=(初期位置の経度)+(詳細レベル1のx方向の範囲) ・・・(13)
となる。また、詳細レベル0のマップ座標2のエリアを細分化した詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置の緯度は、
(詳細レベル1の中心位置の緯度)
=(初期位置の緯度)−(詳細レベル1のy方向の範囲) ・・・(14)
となる。
In addition, the longitudes of the center positions of the four areas of detail level 1 that are subdivided areas of map coordinates 2 of detail level 0 are
(Longitude of center position)
= (Longitude of initial position) + (range of detail level 1 in x direction) (13)
It becomes. In addition, the latitudes of the central positions of the four areas of detail level 1 that are subdivided areas of map coordinates 2 of detail level 0 are
(Latitude of the center position of detail level 1)
= (Latitude of initial position)-(range in the y direction of detail level 1) (14)
It becomes.

また、詳細レベル0のマップ座標3のエリアを細分化した詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置の経度は、
(中心位置の経度)
=(初期位置の経度)−(詳細レベル1のx方向の範囲) ・・・(15)
となる。また、詳細レベル0のマップ座標3のエリアを細分化した詳細レベル1の4つのエリア全体の中心位置の緯度は、
(詳細レベル1の中心位置の緯度)
=(初期位置の緯度)−(詳細レベル1のy方向の範囲) ・・・(16)
となる。
In addition, the longitudes of the center positions of the four areas of detail level 1 that are subdivided areas of map coordinates 3 of detail level 0 are
(Longitude of center position)
= (Longitude of initial position)-(range in the x direction of detail level 1) (15)
It becomes. In addition, the latitudes of the center positions of the four areas of detail level 1 that are subdivided areas of map coordinates 3 of detail level 0 are
(Latitude of the center position of detail level 1)
= (Latitude of initial position)-(range in the y direction of detail level 1) (16)
It becomes.

なお、詳細レベル1の4つのエリアが更に細分化された場合(詳細レベル2)にも、上記(7)〜(16)式を用いて、中心位置を求めることができる。   Even when the four areas of the detail level 1 are further subdivided (detail level 2), the center position can be obtained using the above equations (7) to (16).

図7は、所定のインターバル毎に演算処理部6が実行する動作を示すフローチャートである。このインターバルの値は、高度情報格納部5にパラメータとして格納されていることとしても良い。本実施形態においては、このインターバルはGPS受信処理部3の動作のインターバルと同じであり、演算処理部6とGPS受信処理部3は同期して動作するものとする。   FIG. 7 is a flowchart showing an operation performed by the arithmetic processing unit 6 at predetermined intervals. The interval value may be stored as a parameter in the altitude information storage unit 5. In the present embodiment, this interval is the same as the operation interval of the GPS reception processing unit 3, and the arithmetic processing unit 6 and the GPS reception processing unit 3 operate in synchronization.

まず、演算処理部6は、GPS受信処理部3が3次元測位を行っている(4個以上の人工衛星から電波を受信している)か、2次元測位を行っている(3個の人工衛星から電波を受信している)かをチェックする(ステップS21)。そして、演算処理部6は、GPS受信処理部3が3次元測位を行っている場合には、処理をステップS22に移し、GPS受信処理部3が2次元測位を行っている場合には、処理をステップS30に移す。   First, the arithmetic processing unit 6 performs three-dimensional positioning (receives radio waves from four or more artificial satellites) by the GPS reception processing unit 3 or performs two-dimensional positioning (three artificial satellites). It is checked whether a radio wave is received from the satellite (step S21). The arithmetic processing unit 6 moves the process to step S22 when the GPS reception processing unit 3 performs three-dimensional positioning, and performs processing when the GPS reception processing unit 3 performs two-dimensional positioning. To step S30.

GPS受信処理部3が3次元測位を行っている場合、演算処理部6は、3次元測位された高度の誤差が所定の条件を満たすか否かをチェックする(ステップS22)。そして、演算処理部6は、3次元測位された高度の誤差が所定の条件を満たす場合には、処理をステップS23に移し、3次元測位された高度の誤差が所定の条件を満たさない場合には、処理をステップS29に移す。なお、3次元測位された高度の誤差が所定の条件を満たすか否かを、例えば、現在位置(3次元測位された位置)が属するエリアに対応するレコード内の累計高度1フィールドの値、累計高度2フィールドの値、及び、滞在回数フィールドの値、並びに、閾値(以下、「異常高度除去判断閾値」という)を用いて、



により、判断するようにしても良い。ここで、異常高度除去判断閾値は、高度情報格納部5にパラメータとして格納されていることとしても良い。また、3次元測位された高度の誤差が所定の条件を満たすか否かを、現在位置が属するエリアに対応するレコード内の累計高度1フィールドの値及び累計高度2フィールドの値から求めた標準偏差を用いて判断するようにしても良い。
When the GPS reception processing unit 3 performs the three-dimensional positioning, the arithmetic processing unit 6 checks whether or not the error of the altitude measured by the three-dimensional positioning satisfies a predetermined condition (step S22). Then, when the three-dimensional positioning altitude error satisfies the predetermined condition, the arithmetic processing unit 6 moves the process to step S23, and when the three-dimensional positioning altitude error does not satisfy the predetermined condition. Moves the process to step S29. Whether or not the error of the altitude measured in three dimensions satisfies a predetermined condition, for example, the value of the total altitude 1 field in the record corresponding to the area to which the current position (the position measured in three dimensions) belongs, Using the value of the altitude 2 field, the value of the stay frequency field, and a threshold (hereinafter referred to as “abnormal altitude removal determination threshold”),



The determination may be made as follows. Here, the abnormal altitude removal determination threshold value may be stored in the altitude information storage unit 5 as a parameter. In addition, the standard deviation obtained from the value of the cumulative altitude 1 field and the value of the cumulative altitude 2 field in the record corresponding to the area to which the current position belongs, whether or not the error of the altitude measured in three dimensions is satisfied. You may make it judge using.

なお、上記において、現在位置が属するエリアは、次のようにして求めることができる。
x方向を東西方向(東方向を正方向、西方向を負方向とする)、y方向を南北方向(北方向を正方向、南方向を負方向とする)とし、
Δx=(測位経度)−(エリア内中心経度) ・・・(18)
Δy=(測位緯度)−(エリア内中心緯度) ・・・(19)
とする。そして、Δxが基本距離より大きいか又はΔyが基本距離より大きい場合には、測位位置(現在位置)がエリア外であると判断することができる。また、Δxが0以上且つΔyが0以上の場合には、測位位置(現在位置)がマップ座標0のエリア内であると判断することができる。また、Δxが0より小さく且つΔyが0以上の場合には、測位位置(現在位置)がマップ座標1のエリア内であると判断することができる。また、Δxが0以上且つΔyが0より小さい場合には、測位位置(現在位置)がマップ座標2のエリア内であると判断することができる。また、以上の条件のいずれにも該当しない場合には、測位位置(現在位置)がマップ座標3のエリア内であると判断することができる。
In the above, the area to which the current position belongs can be obtained as follows.
x direction is east-west direction (east direction is positive direction, west direction is negative direction), y direction is north-south direction (north direction is positive direction, south direction is negative direction),
Δx = (positioning longitude) − (area center longitude) (18)
Δy = (Positioning latitude) − (Center latitude in the area) (19)
And If Δx is larger than the basic distance or Δy is larger than the basic distance, it can be determined that the positioning position (current position) is outside the area. Further, when Δx is 0 or more and Δy is 0 or more, it can be determined that the positioning position (current position) is within the area of map coordinate 0. When Δx is smaller than 0 and Δy is 0 or more, it can be determined that the positioning position (current position) is within the area of the map coordinate 1. When Δx is 0 or more and Δy is smaller than 0, it can be determined that the positioning position (current position) is within the area of the map coordinate 2. If none of the above conditions is satisfied, it can be determined that the positioning position (current position) is within the area of the map coordinates 3.

ステップS22においてGPS受信処理部3によって3次元測位された高度の誤差が一定以下であると判断した場合、演算処理部6は、測位位置(現在位置)が属するエリアに対応するレコード内の滞在回数フィールドの値をインクリメントし(ステップS23)、測位位置(現在位置)が属するエリアに対応するレコード内の累計高度1フィールドの値に測位高度(現在高度)の値を加算し(ステップS24)、測位位置(現在位置)が属するエリアに対応するレコード内の累計高度2フィールドの値に測位高度(現在高度)の二乗を加算し(ステップS25)、測位位置(現在位置)が属するエリアに対応するレコード内の更新時刻フィールドに現在時刻を書き込む(ステップS26)。なお、現在時刻として、計時処理部4によって計時されている時刻を用いることとしても良いし、GPS受信処理部3から出力される時刻を用いることとしても良い。   When it is determined in step S22 that the error of the altitude three-dimensionally measured by the GPS reception processing unit 3 is less than or equal to a certain level, the calculation processing unit 6 counts the number of stays in the record corresponding to the area to which the positioning position (current position) belongs. The field value is incremented (step S23), and the value of the positioning altitude (current altitude) is added to the value of the cumulative altitude 1 field in the record corresponding to the area to which the positioning position (current position) belongs (step S24). The square of the positioning altitude (current altitude) is added to the value of the accumulated altitude 2 field in the record corresponding to the area to which the position (current position) belongs (step S25), and the record corresponding to the area to which the positioning position (current position) belongs The current time is written in the update time field (step S26). As the current time, the time measured by the time measurement processing unit 4 may be used, or the time output from the GPS reception processing unit 3 may be used.

次に、演算処理部6は、現在位置が属するエリアに対応するレコード内の滞在回数フィールドの値が閾値(以下、「詳細エリア生成判断閾値」という)に到達したか否かをチェックする(ステップS27)。そして、現在位置が属するエリアに対応するレコード内の滞在回数フィールドの値が詳細エリア生成判断閾値に到達したと判断した場合には、演算処理部6は、測位位置(現在位置)が属するエリアを4つのエリアに細分化し、新たな4つのエリアにそれぞれ対応する4つのレコードを有する高度マップ(図5参照)を高度情報格納部5内に作成する(ステップS28)。   Next, the arithmetic processing unit 6 checks whether or not the value of the stay count field in the record corresponding to the area to which the current position belongs has reached a threshold value (hereinafter referred to as “detailed area generation determination threshold value”) (Step S S27). If it is determined that the value of the stay count field in the record corresponding to the area to which the current position belongs has reached the detailed area generation determination threshold, the arithmetic processing unit 6 selects the area to which the positioning position (current position) belongs. An altitude map (see FIG. 5) having four records each divided into four areas and corresponding to the new four areas is created in the altitude information storage unit 5 (step S28).

なお、演算処理部6は、ステップS22においてGPS受信処理部3によって3次元測位された高度の誤差が一定以下ではないと判断した場合、高度マップ内のデータの精度を下げないため、ステップS23〜S28を実行しない。   If the arithmetic processing unit 6 determines that the error of the altitude measured by the GPS reception processing unit 3 in step S22 is not below a certain level, the arithmetic processing unit 6 does not reduce the accuracy of the data in the altitude map. S28 is not executed.

そして、演算処理部6は、3次元測位された経度、緯度、及び、高度を、NMEAパケットとして、外部装置に出力する(ステップS29)。   Then, the arithmetic processing unit 6 outputs the longitude, latitude, and altitude measured three-dimensionally as an NMEA packet to the external device (step S29).

一方、GPS受信処理部3が2次元測位を行っている場合、GPS受信処理部3から高度が出力されないため、演算処理部6は、高度を算出する(ステップS30)。具体的には、演算処理部6は、測位位置(現在位置)が属するエリアに対応するレコード内の累計高度1フィールドの値を滞在回数フィールドの値で除することにより、測位位置(現在位置)が属するエリアにおいて過去に3次元測位された高度の平均値を算出する。   On the other hand, when the GPS reception processing unit 3 is performing two-dimensional positioning, since the altitude is not output from the GPS reception processing unit 3, the arithmetic processing unit 6 calculates the altitude (step S30). Specifically, the arithmetic processing unit 6 divides the value of the cumulative altitude 1 field in the record corresponding to the area to which the positioning position (current position) belongs by the value of the stay count field, thereby determining the positioning position (current position). The average value of altitudes that have been three-dimensionally measured in the past in the area to which the

そして、演算処理部6は、2次元測位された経度及び緯度、並びにステップS30にて算出した高度を、NMEAパケットとして、外部装置に出力する(ステップS31)。   Then, the arithmetic processing unit 6 outputs the longitude and latitude obtained by the two-dimensional positioning and the altitude calculated in step S30 to the external device as an NMEA packet (step S31).

なお、演算処理部6は、次回のインターバル以降、ステップS28における細分化によって得られた新たな4つのエリアに対しても、図7に示す処理を行う。   Note that the arithmetic processing unit 6 performs the processing shown in FIG. 7 on the four new areas obtained by subdivision in step S28 after the next interval.

図8は、所定時(例えば、位置検出装置1の起動時等)に演算処理部6が実行する動作を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation performed by the arithmetic processing unit 6 at a predetermined time (for example, when the position detection device 1 is activated).

まず、演算処理部6は、所定時間更新されていない高度マップを検出する(ステップS31)。これは、例えば、4つのレコードの全てについて
(現在時刻)−(各レコード内の更新時刻)−(電源がオフされていた時間)
>(高度マップ削除閾値) ・・・(20)
が成立するか否かにより、検出することとしても良い。なお、現在時刻として、計時処理部4によって計時されている時刻を用いることとしても良いし、GPS受信処理部3から出力される時刻を用いることとしても良い。また、電源がオフされていた時間は、現在時刻と電源がオフされる直前にGPS受信処理部3が出力した時刻との差分を用いて算出しても良いし、計時処理部4によって計時されていた時間を用いることとしても良い。
First, the arithmetic processing unit 6 detects an altitude map that has not been updated for a predetermined time (step S31). This is, for example, for all four records (current time)-(update time in each record)-(time when the power was turned off)
> (Altitude Map Deletion Threshold) (20)
It may be detected depending on whether or not. As the current time, the time measured by the time measurement processing unit 4 may be used, or the time output from the GPS reception processing unit 3 may be used. Further, the time during which the power is off may be calculated using the difference between the current time and the time output by the GPS reception processing unit 3 immediately before the power is turned off. It is also possible to use the time that was spent.

次に、演算処理部6は、ステップS41にて検索された高度マップを削除し、記録領域を開放(ガベージコレクション)する(ステップS42)。   Next, the arithmetic processing unit 6 deletes the altitude map searched in step S41 and releases the recording area (garbage collection) (step S42).

なお、位置検出装置1のユーザの生活圏が一時的に変化した場合(例えば、旅行等)や完全に変化した場合(例えば、転居等)には、現在位置が広域関心領域外に移動するため、高度マップの更新ができないこととなる。このような場合に、補助的な情報として、広域関心領域外の滞在回数を記録しておく。そして、位置検出装置1の起動時に、起動時の測位位置が広域関心領域外であり且つ広域関心領域外の滞在回数が所定の閾値(「広域関心領域外移動判断閾値」という)に達した場合に、転居等が生じたと判断して、広域マップ(図3参照)を再度作成する処理(図2参照)を行うこととしても良い。広域関心領域外の滞在回数が広域関心領域外移動判断閾値に達していない場合には、旅行等と判断して、広域マップを再度作成する処理を行わず、広域関心領域外の滞在回数の記録を引き続き行うこととしても良い。   In addition, when the user's life sphere of the position detection device 1 is temporarily changed (for example, travel) or completely changed (for example, moving), the current position moves out of the wide area of interest. The altitude map cannot be updated. In such a case, the number of stays outside the wide area of interest is recorded as auxiliary information. When the position detection device 1 is activated, the positioning position at the time of activation is outside the wide area of interest, and the number of stays outside the wide area of interest reaches a predetermined threshold (referred to as “out of wide area of interest movement determination threshold”). In addition, it may be determined that a move or the like has occurred, and a process of creating a wide area map (see FIG. 3) again (see FIG. 2) may be performed. If the number of stays outside the wide area of interest has not reached the threshold for determining movement outside the wide area of interest, it is determined that the trip is a trip, etc. It is good also to continue.

以上説明したように、本実施形態によれば、GPS受信処理部3が3次元測位を行っている場合に、高度情報格納部5内の広域マップ(図3参照)内の情報が更新される。これにより、GPS受信処理部3が2次元測位を行っている場合に、高度情報格納部5内の広域マップ内の情報を用いて高度を算出することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the GPS reception processing unit 3 performs three-dimensional positioning, information in the wide area map (see FIG. 3) in the altitude information storage unit 5 is updated. . Thereby, when the GPS reception processing unit 3 performs two-dimensional positioning, the altitude can be calculated using information in the wide area map in the altitude information storage unit 5.

また、GPS受信処理部3が3次元測位を行っている場合であっても、GPS受信処理部3が出力する情報の誤差が一定以下ではないときには、高度情報格納部5内の広域マップ内の情報は更新されない。これにより、高度情報格納部5内の広域マップ内の情報の精度を維持することができるので、GPS受信処理部3が2次元測位を行っている場合に算出する高度の精度を高くすることができる。   Even if the GPS reception processing unit 3 performs three-dimensional positioning, if the error in the information output by the GPS reception processing unit 3 is not below a certain level, Information is not updated. Thereby, since the accuracy of the information in the wide area map in the altitude information storage unit 5 can be maintained, the accuracy of altitude calculated when the GPS reception processing unit 3 is performing two-dimensional positioning can be increased. it can.

また、各エリアの滞在回数が所定の閾値に達した場合に、当該エリアを4つの新たなエリアに細分化し、新たな4つのエリアにそれぞれ対応する4つのレコードを有する高度マップを高度情報格納部5内に作成する(図5参照)。これにより、頻繁に訪れる場所の高度をより高精度に算出することができる。   In addition, when the number of stays in each area reaches a predetermined threshold, the area is divided into four new areas, and an altitude map having four records respectively corresponding to the four new areas is displayed as an altitude information storage unit. 5 (see FIG. 5). Thereby, the altitude of the frequently visited place can be calculated with higher accuracy.

また、所定時間更新されていない高度マップを削除することにより、高度情報格納部5の記憶容量を有効に利用することができる。   Further, by deleting an altitude map that has not been updated for a predetermined time, the storage capacity of the altitude information storage unit 5 can be used effectively.

また、広域エリア外の滞在回数が所定の閾値に達した場合に、広域マップを再作成することができる。これにより、ユーザが転居等をした場合にも対応可能である。   Further, when the number of stays outside the wide area reaches a predetermined threshold, the wide area map can be recreated. Thereby, even when a user moves, etc., it can respond.

本発明は、現在位置を検出する位置検出装置において利用可能である。この位置検出装置は、カーナビゲーション装置等において利用可能である。   The present invention can be used in a position detection device that detects a current position. This position detection device can be used in a car navigation device or the like.

本発明の一実施形態に係る位置検出装置を示すブロック図。The block diagram which shows the position detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の位置検出装置1の初期時における動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement at the time of the initial stage of the position detection apparatus 1 of FIG. 図1の高度情報格納部5に記録される高度マップの例を示す図。The figure which shows the example of the altitude map recorded on the altitude information storage part 5 of FIG. 図3の高度マップによって表されるエリアを示す図。The figure which shows the area represented by the altitude map of FIG. 図1の高度情報格納部5に記録される高度マップの例を示す図。The figure which shows the example of the altitude map recorded on the altitude information storage part 5 of FIG. 図3の高度マップによって表されるエリアを示す図。The figure which shows the area represented by the altitude map of FIG. 図1の位置検出装置1の所定インターバル毎の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement for every predetermined interval of the position detection apparatus 1 of FIG. 図1の位置検出装置1の起動時における動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement at the time of starting of the position detection apparatus 1 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 位置検出装置、 2 アンテナ、 3 GPS受信処理部、 4 計時処理部、 5 高度情報格納部、 6 演算処理部   1 position detection device, 2 antenna, 3 GPS reception processing unit, 4 timing processing unit, 5 altitude information storage unit, 6 arithmetic processing unit

Claims (8)

人工衛星からの電波を受信することにより現在位置の経度、緯度、及び/又は、高度を測位するためのGPS(Global Positioning System)受信処理部と、
一群のエリアの高度に関する情報をそれぞれ格納するための一群の記録領域を含むデータ構造体を記録する高度情報格納部と、
前記GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合に、前記一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報を前記GPS受信処理部によって測位された現在位置の経度、緯度、及び/又は、高度を用いて更新するとともに、前記GPS受信処理部によって測位された現在位置の経度、緯度、及び、高度を外部に出力し、前記GPS受信処理部が2次元測位を行っている場合に、前記一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報を用いて高度を算出し、算出した高度並びに前記GPS受信処理部によって測位された現在位置の経度及び緯度を外部に出力する演算処理部と、
を具備する位置検出装置。
A GPS (Global Positioning System) reception processing unit for positioning the longitude, latitude, and / or altitude of the current position by receiving radio waves from an artificial satellite;
An altitude information storage unit for recording a data structure including a group of recording areas for respectively storing information about the altitude of the group of areas;
When the GPS reception processing unit is performing three-dimensional positioning, information on the altitude of the area to which the current position of the group of areas belongs is the longitude, latitude, and the current position measured by the GPS reception processing unit. When updating using the altitude, outputting the longitude, latitude, and altitude of the current position measured by the GPS reception processing unit to the outside, and the GPS reception processing unit performing two-dimensional positioning In addition, the altitude is calculated using information about the altitude of the area to which the current position of the group belongs, and the calculated altitude and the longitude and latitude of the current position measured by the GPS reception processing unit are output to the outside. An arithmetic processing unit;
A position detection apparatus comprising:
前記一群の記録領域の各々が、
前記GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合において当該記録領域に対応するエリアに滞在した回数である第1の値を格納するための第1のフィールドと、
前記GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合において当該記録領域に対応するエリアに滞在したときに前記GPS受信処理部によって測位された高度の累計である第2の値を格納するための第2のフィールドと、
を含み、
前記演算処理部が、
前記GPS受信処理部が2次元測位を行っている場合に、前記一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報の内の前記第2の値を当該エリアの高度に関する情報の内の前記第1の値で除することにより高度を算出する、請求項1記載の位置検出装置。
Each of the group of recording areas is
A first field for storing a first value that is the number of times the GPS reception processing unit has stayed in an area corresponding to the recording area when performing the three-dimensional positioning;
When the GPS reception processing unit is performing three-dimensional positioning, a second value that is a cumulative total of altitudes measured by the GPS reception processing unit when staying in an area corresponding to the recording area is stored. A second field;
Including
The arithmetic processing unit is
When the GPS reception processing unit is performing two-dimensional positioning, the second value in the information related to the altitude of the area to which the current position of the group of areas belongs is included in the information related to the altitude in the area. The position detection device according to claim 1, wherein the altitude is calculated by dividing by the first value.
前記演算処理部が、
前記GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合に、前記GPS受信処理部によって測位された現在位置の高度の誤差が所定の条件を満たすときに、前記一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報を更新する、請求項1又は2記載の位置検出装置。
The arithmetic processing unit is
When the GPS reception processing unit is performing three-dimensional positioning, when an error in altitude of the current position measured by the GPS reception processing unit satisfies a predetermined condition, the current position in the group of areas is The position detection device according to claim 1, wherein information relating to an altitude of an area to which the information belongs is updated.
前記一群の記録領域の各々が、
前記GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合において当該記録領域に対応するエリアに滞在したときに前記GPS受信処理部によって測位された高度の二乗の累計である第3の値を格納するための第3のフィールドを更に含み、
前記演算処理部が、
前記GPS受信処理部が3次元測位を行っている場合に、前記一群のエリアの内の現在位置が属するエリアの高度に関する情報の内の前記第1〜第3の値を用いて、前記GPS受信処理部によって測位された現在位置の高度の誤差が前記所定の条件を満たすか否かを判断する、請求項3記載の位置検出装置。
Each of the group of recording areas is
When the GPS reception processing unit is performing three-dimensional positioning, a third value that is the cumulative sum of the squares of the altitudes measured by the GPS reception processing unit when staying in the area corresponding to the recording area is stored. A third field for further comprising:
The arithmetic processing unit is
When the GPS reception processing unit performs three-dimensional positioning, the GPS reception is performed using the first to third values in the information about the altitude of the area to which the current position of the group of areas belongs. The position detection apparatus according to claim 3, wherein it is determined whether an error in altitude of the current position measured by the processing unit satisfies the predetermined condition.
前記演算処理部が、
前記一群のエリアの内のいずれかのエリアの高度に関する情報の内の前記第1の値が所定の閾値に達した場合に、当該エリアを細分化することによって得られる第2群のエリアの高度に関する情報をそれぞれ格納するための第2群の記録領域を含む第2のデータ構造体を前記高度情報格納部内に作成し、その後、前記一群のエリアに関して行う処理と同様の処理を前記第2群のエリアに対しても行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の位置検出装置。
The arithmetic processing unit is
The altitude of the second group of areas obtained by subdividing the area when the first value of the information related to the altitude of any one of the group of areas reaches a predetermined threshold. A second data structure including a second group of recording areas for storing information relating to each of the second group is created in the altitude information storage unit, and then processing similar to that performed for the group of areas is performed in the second group. The position detection apparatus according to any one of claims 1 to 4, which is also performed on the area.
前記一群の記録領域の各々が、
ポインタを格納するための第4のフィールドを更に含み、
前記演算処理部が、
前記第2のデータ構造体を指し示すポインタを前記一群の記録領域の内の当該エリアに対応する記録領域の前記第4のフィールドに書き込む、請求項5記載の位置検出装置。
Each of the group of recording areas is
A fourth field for storing a pointer;
The arithmetic processing unit is
6. The position detecting device according to claim 5, wherein a pointer indicating the second data structure is written in the fourth field of the recording area corresponding to the area of the group of recording areas.
前記第2群の記録領域の各々が、
当該記録領域が更新された時刻を格納するための第5のフィールドを更に含み、
前記演算処理部が、
前記第2群の記録領域の内のいずれかの記録領域を更新した場合に、更新した時刻を当該記録領域の前記第5のフィールドに格納し、前記第2群の記録領域の全てが所定時間更新されていない場合に、前記第2のデータ構造体を削除する、請求項6記載の位置検出装置。
Each of the recording areas of the second group is
A fifth field for storing the time when the recording area was updated;
The arithmetic processing unit is
When any one of the recording areas of the second group of recording areas is updated, the updated time is stored in the fifth field of the recording area, and all of the recording areas of the second group have a predetermined time. The position detection device according to claim 6, wherein the second data structure is deleted when it has not been updated.
前記演算処理部が、
前記一群のエリア外に滞在した回数が所定の第2の閾値に達した場合に、前記データ構造体を再度作成する処理を行う、請求項1〜7のいずれか1項に記載の位置検出装置。
The arithmetic processing unit is
The position detection device according to any one of claims 1 to 7, wherein when the number of stays outside the group of areas reaches a predetermined second threshold value, a process of creating the data structure again is performed. .
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