JP2007155363A - Correction factor arithmetic unit and self-position recognition system - Google Patents

Correction factor arithmetic unit and self-position recognition system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a correction factor arithmetic unit capable of speedily acquiring highly accurate distance correction factors with high reliability by sufficiently utilizing sequentially captured GPS information. <P>SOLUTION: A pair of pieces of GPS information, two pieces of the GPS information to be used to compute distance correction factors, are evaluated on the basis of distances traveled. Information having a greater distance traveled is more frequency used for computations. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、GPS衛星から得られるGPS情報と、移動量に応じたパルス信号を出力する距離センサから得られるパルス数情報とに基づいて、前記パルス数情報から求められる移動距離を補正するための距離補正係数を演算する補正係数演算装置に関するとともに、得られる距離補正係数を使用して、自位置の移動軌跡を演算し、自位置の認識を行う自位置認識装置に関する。   The present invention corrects a moving distance obtained from the pulse number information based on GPS information obtained from a GPS satellite and pulse number information obtained from a distance sensor that outputs a pulse signal corresponding to the amount of movement. The present invention relates to a correction coefficient calculation apparatus that calculates a distance correction coefficient, and also relates to a self-position recognition apparatus that calculates a movement locus of the self-position using the obtained distance correction coefficient and recognizes the self-position.

この種の補正係数演算装置として、出願人は、特許文献1に開示の技術を提案している。この文献に記載の技術では、最新のGPS情報と、一つ前のGPS情報とを使用して距離補正係数を求めるに際して、GPS情報の受信と同時にパルス数情報を取得する取得手段を備える。結果、精度低下を起こすことがなく距離補正係数を求めることができる。また、この技術では、サンプリング間隔が短く、サンプリング数を多くできるため、条件の悪いGPS情報を事実上使用することなく、良好な精度の距離補正係数を求めることができる。   As this type of correction coefficient calculation device, the applicant has proposed the technique disclosed in Patent Document 1. In the technique described in this document, when obtaining the distance correction coefficient using the latest GPS information and the previous GPS information, an acquisition unit that acquires pulse number information simultaneously with reception of the GPS information is provided. As a result, the distance correction coefficient can be obtained without causing a decrease in accuracy. Also, with this technique, since the sampling interval is short and the number of samplings can be increased, it is possible to obtain a distance correction coefficient with good accuracy without actually using GPS information with poor conditions.

さて、この種の補正係数演算装置における移動距離演算処理、距離補正係数判定処理、距離補正係数演算処理の流れの概略を、特許文献1の記載に基づいて説明すると、以下のようになる。
1 移動距離演算処理
同明細書に添付の図5に示すように、先ず、ステップS1でGPS受信装置からGPS情報として速度、時刻、方位およびステータス信号を取得し、ステップS2で、GPS受信と同時に距離センサからパルス信号(パルス数信号である)を取得し、ステップS3で距離補正係数を算出するか否かの判定を行い、ステップS4で距離補正係数の算出を行い、ステップS5で、距離センサ26により得られた距離を距離補正係数に基づいて補正することにより移動距離Lを算出する。
Now, an outline of the flow of the movement distance calculation process, the distance correction coefficient determination process, and the distance correction coefficient calculation process in this type of correction coefficient calculation device will be described based on the description in Patent Document 1.
1 Travel Distance Calculation Processing As shown in FIG. 5 attached to the specification, first, a speed, time, direction, and status signal are acquired as GPS information from a GPS receiver in step S1, and simultaneously with GPS reception in step S2. A pulse signal (which is a pulse number signal) is acquired from the distance sensor, it is determined whether or not a distance correction coefficient is calculated in step S3, a distance correction coefficient is calculated in step S4, and the distance sensor is determined in step S5. The movement distance L is calculated by correcting the distance obtained by H.26 based on the distance correction coefficient.

この移動距離Lは、L=k×Δpls×(1パルス当りの距離)として算出される。ここで、kは距離補正係数、Δplsは今回受信の距離センサからのパルス数(pls)と前回受信の距離センサからのパルス数(pls1)とのパルス差であり、1パルス当りの距離は予め車両毎にデフォルト値として設定されている。1パルス当たりの距離とは、移動体が標準的な状態にある状況における、単位パルス発生に対応した移動距離である。   This movement distance L is calculated as L = k × Δpls × (distance per pulse). Here, k is a distance correction coefficient, Δpls is a pulse difference between the number of pulses from the distance sensor received this time (pls) and the number of pulses from the distance sensor received last time (pls1), and the distance per pulse is determined in advance. It is set as a default value for each vehicle. The distance per pulse is a movement distance corresponding to the unit pulse generation in a situation where the moving body is in a standard state.

なお、移動距離演算処理はGPS信号を受信する度毎に行われる。すなわち、GPS情報の受信間隔は所定時間間隔であり、一般的には1秒間隔が使われるため、この移動距離演算処理も1秒間隔にて実行される。   The movement distance calculation process is performed every time a GPS signal is received. That is, the reception interval of GPS information is a predetermined time interval, and generally a 1 second interval is used. Therefore, this movement distance calculation process is also executed at a 1 second interval.

距離補正係数判定処理
この処理は、先に示した同明細書に添付の図5のステップS3における距離補正係数判定の処理であり、距離補正係数の演算に使用可能なGPS情報の割り出しを実行する処理である。この判定は、本発明において、第一条件判定と呼ぶ判定と同性質のものであり、その判定条件は、2点間の速度が所定速度以上であるか否か、2点間の角度変化が所定角度以内であるか否か、2点間の速度差が所定速度差以内にあるか否か、2点間の時間差が所定時間差以内にあるか否か、受信した2点が同次元測位情報に属するか否かである。
Distance correction coefficient determination process This process is a distance correction coefficient determination process in step S3 of FIG. 5 attached to the above-described specification, and calculates GPS information that can be used to calculate the distance correction coefficient. It is processing. This determination has the same property as the determination called the first condition determination in the present invention. The determination condition is whether the speed between the two points is equal to or higher than a predetermined speed or not, and the angle change between the two points is the same. Whether or not the angle is within a predetermined angle, whether the speed difference between the two points is within the predetermined speed difference, whether the time difference between the two points is within the predetermined time difference, whether the two received points are the same dimension positioning information Or not.

距離補正係数演算処理
同明細書に添付の図7は、同図5のステップS4における距離補正係数演算の処理の流れを説明するための図であり、先ずステップS1で、今回のGPS情報を受信した時刻(t)と前回のGPS情報を受信した時刻(t1)から2つのデータ間のタイム差Δtを計算する。次に、ステップS2で、今回のGPS情報を受信した時の距離センサのパルス数(pls)と前回のGPS情報を受信した時のパルス数(pls1)から2つのデータ間のパルス差Δplsを計算する。
Distance Correction Coefficient Calculation Process FIG. 7 attached to this specification is a diagram for explaining the flow of the distance correction coefficient calculation process in step S4 of FIG. 5. First, in step S1, the current GPS information is received. The time difference Δt between the two data is calculated from the time (t) and the time (t1) when the previous GPS information was received. Next, in step S2, the pulse difference Δpls between the two data is calculated from the number of pulses (pls) of the distance sensor when the current GPS information is received and the number of pulses (pls1) when the previous GPS information is received. To do.

次に、ステップS3で、上記2点間のGPS移動距離LGPSを下式により算出する。
Lgps=(spd+spd1)/2×Δt
spd :今回得られたGPSによる速度
spd1:前回得られたGPSによる速度
すなわち、GPS移動距離Lgpsは、2点におけるGPS受信より得られる速度の平均値にタイム差を乗じて算出される。
Next, in step S3, the GPS movement distance LGPS between the two points is calculated by the following equation.
Lgps = (spd + spd1) / 2 × Δt
spd: GPS speed obtained this time spd1: GPS speed obtained last time That is, the GPS moving distance Lgps is calculated by multiplying the average value of speed obtained from GPS reception at two points by the time difference.

次に、ステップS4で、算出されたパルス差(Δpls)とGPS移動距離から単位距離D(例えば100m)進むのに必要なパルス数pを計算し、その値をヒストグラムにインクリメントする。そして、ステップS5で、ヒストグラムに一定以上データがセットされたらデータを平均し、下式より距離補正係数kを算出する。   Next, in step S4, the number of pulses p required to advance the unit distance D (for example, 100 m) from the calculated pulse difference (Δpls) and the GPS moving distance is calculated, and the value is incremented in the histogram. In step S5, when a certain amount of data is set in the histogram, the data is averaged, and the distance correction coefficient k is calculated from the following equation.

k=(D/p)/(1パルス当りの距離)   k = (D / p) / (distance per pulse)

従って、この文献に開示の手法では、距離補正係数を演算するのに、今回受信した現在のGPS情報と前回のGPS情報とを使用することを基本としている。   Therefore, the method disclosed in this document is based on using the current GPS information received this time and the previous GPS information to calculate the distance correction coefficient.

このようなGPS情報を使用して移動距離補正係数を求める学習の開始は、従来、所定の情報数が集まる、例えば、150mを走行した後に、行われるようにされている。
即ち、移動開始時にはデフォルト値として得られている移動距離補正係数を使用し、その後、ある程度、GPS情報が蓄積された状態で、有意な移動距離補正係数が得られるものとし、その補正係数を使用する構成が採用されている。
特許2891403
The learning for obtaining the movement distance correction coefficient using such GPS information is conventionally performed after traveling a predetermined number of information, for example, 150 m.
That is, the travel distance correction coefficient obtained as a default value is used at the start of movement, and after that, a significant travel distance correction coefficient is obtained with GPS information accumulated to some extent, and the correction coefficient is used. The structure to be adopted is adopted.
Patent 2891403

上記のような手法を採用する場合は、現在と前回とのGPS情報のみが距離補正係数の演算に使用されるため、一定時間間隔で逐次受信されている多数のGPS情報を充分に使いきっているとは言えない。
このような問題に対して、連続して取り込まれるGPS情報を有効に利用するという観点からは、例えば、現時点と一定回数前の過去のGPS情報とを使用して、上記したと同様な処理を行って距離補正係数を求めることも考えられる。
When the above method is adopted, only the current and previous GPS information is used for the calculation of the distance correction coefficient. I can't say.
For such a problem, from the viewpoint of effectively using continuously captured GPS information, for example, the same processing as described above is performed using the current GPS information and the past GPS information a certain number of times ago. It is also conceivable to go to obtain the distance correction coefficient.

また、2点を使用する場合、その2点間における移動において、大きな標高差がある地域を移動しているにも拘らず水平地での走行と同様の処理を行うと、比較的長い勾配を移動しているにも拘らず、移動距離が短いとして捕らえられてしまい、誤った距離補正係数を得るという問題がある。   In addition, when using two points, if a process similar to traveling on a horizontal surface is performed in the movement between the two points even though the region has a large difference in elevation, a relatively long gradient is obtained. In spite of moving, there is a problem that the moving distance is caught as a short distance and an incorrect distance correction coefficient is obtained.

さらに、特許文献1に開示の手法では、逐次取り込まれてくるGPS情報が異なった誤差半径を有する情報であるにも拘らず、実質的に等価な情報として取り扱うため、距離補正係数の精度が十分、上がらないという問題があった。   Furthermore, in the method disclosed in Patent Document 1, although the GPS information that is sequentially acquired is information having different error radii, it is handled as substantially equivalent information, and thus the accuracy of the distance correction coefficient is sufficient. There was a problem of not going up.

そこで、移動距離補正係数の精度(信頼度)を向上させるべく、補正係数演算に使用するGPS情報に要求する演算採用条件(本願にいう第一条件)を厳しいものとすることはできるのであるが、このような条件設定を行うと、移動距離補正係数演算の基礎とすべき情報数の蓄積が、おのずから遅れる。
例えば、GPS情報に関して、その誤差半径が小さい情報のみを使用しようとすると、情報数の蓄積は遅れる。このような状況は、GPS情報に関して、その衛星数判定、速度判定、直進判定、定速判定、勾配判定等、多種の判定を満たすGPS情報を移動距離補正係数の演算に使用しようとする場合は、なお更である。
Therefore, in order to improve the accuracy (reliability) of the movement distance correction coefficient, it is possible to make the calculation employment conditions (first condition referred to in the present application) required for the GPS information used for the correction coefficient calculation stricter. When such a condition is set, the accumulation of the number of information that should be the basis of the movement distance correction coefficient calculation is naturally delayed.
For example, regarding GPS information, if only the information with a small error radius is to be used, the accumulation of the number of information is delayed. In such a situation, when GPS information that satisfies various judgments such as the number of satellites, speed judgment, straight ahead judgment, constant speed judgment, gradient judgment, etc. is used for the calculation of the movement distance correction coefficient. That's more.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、逐次取り込まれるGPS情報を十分に生かして、精度が高く信頼性の高い距離補正係数を得ることができるとともに、比較的信頼性の高い距離補正係数を迅速に得ることができる補正係数演算装置を得ることをにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to make full use of successively acquired GPS information, to obtain a highly accurate and reliable distance correction coefficient, and relatively An object of the present invention is to obtain a correction coefficient calculation device capable of quickly obtaining a highly reliable distance correction coefficient.

上記目的を達成するための本発明に係る
GPS衛星からの信号に基づいて受信時刻情報及び速度情報を含むGPS情報を周期的に取得するGPS情報取得手段と、
移動量に応じたパルス信号を出力する距離センサからのパルス数情報を、少なくとも前記GPS情報の取得と同時に取得するパルス数情報取得手段と、
前記パルス数情報に基づいて求められる移動距離を補正するための距離補正係数を、前記GPS情報及び前記パルス数情報に基づいて演算する補正係数演算装置の特徴構成は、
任意の2点のGPS情報に関して所定の第一条件を満たすか否かを判定する第一条件判定手段と、
前記2点のGPS情報が前記第一条件を満たす場合に、前記2点間のGPS情報に基づいて前記2点間の移動距離を演算する移動距離演算手段と、
前記移動距離演算手段により演算された前記2点間の移動距離と前記2点間の前記パルス数情報に示されるパルス数の差分との関係量を演算する関係量演算手段と、
前記関係量演算手段により演算された前記関係量の情報を記憶する記憶手段と、
前記2点間の移動距離に応じて、前記関係量を前記記憶手段に記憶する際の情報数を調節する情報数調節手段と、
前記記憶手段に格納された関係量の情報数が一定数以上となった後に、前記記憶手段に格納された複数の前記関係量に基づいて、代表関係量を演算する代表関係量演算手段と、
前記代表関係量を用いて前記距離センサの出力を補正するための距離補正係数を演算する距離補正係数演算手段と、
を備える点にある。
GPS information acquisition means for periodically acquiring GPS information including reception time information and speed information based on a signal from a GPS satellite according to the present invention for achieving the above object;
Pulse number information acquisition means for acquiring pulse number information from a distance sensor that outputs a pulse signal corresponding to the amount of movement at least simultaneously with acquisition of the GPS information;
A characteristic configuration of a correction coefficient calculation device that calculates a distance correction coefficient for correcting a moving distance obtained based on the pulse number information based on the GPS information and the pulse number information is as follows:
First condition determining means for determining whether or not a predetermined first condition is satisfied with respect to any two points of GPS information;
When the GPS information of the two points satisfies the first condition, a moving distance calculating means for calculating a moving distance between the two points based on the GPS information between the two points;
A relation amount calculation means for calculating a relation amount between the movement distance between the two points calculated by the movement distance calculation means and the pulse number difference indicated in the pulse number information between the two points;
Storage means for storing information on the relation amount calculated by the relation amount calculation means;
Information number adjusting means for adjusting the number of information when storing the relation amount in the storage means according to the moving distance between the two points;
A representative relation quantity computing means for computing a representative relation quantity based on a plurality of the relation quantities stored in the storage means after the number of pieces of information of the relation quantity stored in the storage means reaches a certain number or more;
Distance correction coefficient calculating means for calculating a distance correction coefficient for correcting the output of the distance sensor using the representative relation amount;
It is in the point provided with.

この特徴構成を備えることにより、本願では、GPS情報に関して、任意の2点のGPS情報である、GPS情報の対に関して、距離補正係数の演算を行うこととなる。
ここで、距離補正係数の演算において、一のGPS情報対に対して、第一条件判定手段で、距離補正係数の演算において好ましいGPS情報の対を判定抽出し、移動距離演算手段にあっては、2点間の距離をGPS情報に基づいて求め、関係量演算手段により、パルス数と移動距離との関係を求める。
これら一連の処理は、処理の対象としているGPS情報対に対して、個々に行われるのであるが、本願にあっては、記憶手段における関係量の記憶において、その情報数が情報数調節手段により調節される。即ち、従来、異なったGPS情報対を等価なものとして扱ってきたのに対して、GPS情報対の取り込み状況に応じて異なった情報数(情報的価値)を有するものとするのである。例えば、後述するように、移動距離が長いもの程、情報数(情報的価値)が高いものとする。このようにすることで、情報数の記憶・蓄積は加速される。
By providing this feature configuration, in the present application, with respect to GPS information, a distance correction coefficient is calculated for a pair of GPS information, which is arbitrary two points of GPS information.
Here, in the calculation of the distance correction coefficient, for the one GPS information pair, the first condition determination unit determines and extracts a pair of GPS information that is preferable in the calculation of the distance correction coefficient. The distance between the two points is obtained based on the GPS information, and the relation between the number of pulses and the movement distance is obtained by the relation amount calculation means.
These series of processes are performed individually for each GPS information pair to be processed. In the present application, the number of information is stored by the number-of-information adjusting means in the storage of the relation amount in the storing means. Adjusted. That is, while different GPS information pairs have been treated as equivalents in the past, they have different numbers of information (informational value) depending on the capture status of GPS information pairs. For example, as described later, the longer the moving distance, the higher the number of information (informational value). In this way, the storage / accumulation of the number of information is accelerated.

そして、記憶手段に格納された関係量の情報数が一定数以上となった後に、記憶手段に記憶された複数の関係量情報からその統計値である代表関係量を代表量演算手段により得、この代表関係量から距離補正係数を得る。   Then, after the number of pieces of information on the relationship quantity stored in the storage means becomes a certain number or more, the representative quantity calculation means obtains the representative relation quantity that is the statistical value from the plurality of relation quantity information stored in the storage means, A distance correction coefficient is obtained from the representative relation amount.

結果、本願に係る発明では、情報数調節手段により、GPS情報の価値を評価しながら、GPS情報を記憶・蓄積することができるため、取り込まれてくるGPS情報の評価を適切に行って、等価な情報として扱う場合に比べて、迅速に距離補正係数を得ることができる。   As a result, in the invention according to the present application, the GPS information can be stored and accumulated while evaluating the value of the GPS information by the information number adjusting means. The distance correction coefficient can be obtained quickly compared with the case where the information is handled as simple information.

このような補正係数演算装置をハードウェアである演算処理装置に組み込んで実現する補正係数演算プログラムは、以下のように構成される。
即ち、GPS衛星からの信号に基づいて受信時刻情報及び速度情報を含むGPS情報を周期的に取得するGPS情報取得ステップと、
移動量に応じたパルス信号を出力する距離センサからのパルス数情報を、少なくとも前記GPS情報の取得と同時に取得するパルス数情報取得ステップと、を実行し、
前記パルス数情報に基づいて求められる移動距離を補正するための距離補正係数を、前記GPS情報及び前記パルス数情報に基づいて演算する処理をコンピュータに実行させる補正係数演算プログラムであって、
任意の2点のGPS情報に関して所定の第一条件を満たすか否かを判定する第一条件判定ステップと、
前記2点のGPS情報が前記第一条件を満たす場合に、前記2点間のGPS情報に基づいて前記2点間の移動距離を演算する移動距離演算ステップと、
前記移動距離演算ステップにより演算された前記2点間の移動距離と前記2点間の前記パルス数情報に示されるパルス数の差分との関係量を演算する関係量演算ステップと、
前記2点間の移動距離に応じて、前記関係量を記憶手段に記憶する際の情報数を調節する情報数調節ステップと、
情報数調節ステップによる調節後の情報数の前記関係量の情報を前記記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記記憶手段に格納された関係量の情報数が一定数以上となった後に、前記記憶手段に格納された複数の前記関係量に基づいて、代表関係量を演算する代表関係量演算ステップと、
前記代表関係量を用いて前記距離センサの出力を補正するための距離補正係数を演算する距離補正係数演算ステップと、
をコンピュータに実行させる補正係数演算プログラムとしておくこととなる。
A correction coefficient calculation program realized by incorporating such a correction coefficient calculation apparatus into an arithmetic processing apparatus that is hardware is configured as follows.
That is, a GPS information acquisition step for periodically acquiring GPS information including reception time information and speed information based on a signal from a GPS satellite;
A pulse number information acquisition step of acquiring pulse number information from a distance sensor that outputs a pulse signal according to the amount of movement, at least simultaneously with the acquisition of the GPS information,
A correction coefficient calculation program for causing a computer to execute a process for calculating a distance correction coefficient for correcting a moving distance obtained based on the pulse number information based on the GPS information and the pulse number information,
A first condition determination step for determining whether or not a predetermined first condition is satisfied with respect to arbitrary two points of GPS information;
A moving distance calculating step of calculating a moving distance between the two points based on the GPS information between the two points when the GPS information of the two points satisfies the first condition;
A relation amount calculation step for calculating a relation amount between the movement distance between the two points calculated in the movement distance calculation step and the difference in the number of pulses indicated in the pulse number information between the two points;
An information number adjusting step of adjusting the number of information when storing the relation amount in the storage unit according to the moving distance between the two points;
A storage step of storing, in the storage means, information on the relation amount of the number of information after adjustment by the information number adjustment step;
A representative relation amount calculation step for calculating a representative relation amount based on the plurality of relation amounts stored in the storage means after the number of pieces of information of the relation amount stored in the storage means reaches a certain number or more;
A distance correction coefficient calculating step of calculating a distance correction coefficient for correcting the output of the distance sensor using the representative relation amount;
Is a correction coefficient calculation program that causes a computer to execute the above.

上記の関係量としては、基準距離当りのパルス数又は単位パルス数当りの距離を採用することができる。本願に係る距離補正係数は、単位パルス当りの距離が、距離センサの設置対象の状態により変化した場合に、この変化に良好に追従すべく求められるべきものであり、基準距離当りのパルス数は、その逆数で単位パルス当りの距離とできるためである。無論、単位パルス数当りの距離をそのまま採用しても構わない。   As the relational quantity, the number of pulses per reference distance or the distance per number of unit pulses can be employed. The distance correction coefficient according to the present application should be obtained to satisfactorily follow this change when the distance per unit pulse changes depending on the state of the installation target of the distance sensor, and the number of pulses per reference distance is This is because the distance per unit pulse can be obtained by the reciprocal thereof. Of course, the distance per unit pulse number may be adopted as it is.

さて、前記第一条件としては、所定の誤差半径内の情報であるか否かを判定するための精度条件、信号を受信した衛星数が所定数以上であるか否かを判定するための衛星数条件、一定速度以上で走行しているか否かを判定するための速度条件、直進移動状態を示しているか否かを判定するための直進条件、定速移動状態を示しているか否かを判定するための定速条件、のいずれか一つ以上とすることができる。   As the first condition, the accuracy condition for determining whether or not the information is within a predetermined error radius, the satellite for determining whether or not the number of satellites that have received the signal is greater than or equal to the predetermined number Several conditions, speed conditions for determining whether or not the vehicle is traveling at a certain speed or more, linear conditions for determining whether or not a straight traveling state is indicated, and whether or not a constant speed moving state is indicated Any one or more of the constant speed conditions for

精度条件を第一条件に含めることにより、誤差半径の小さい信頼性の高いGPS情報を使用して、距離補正係数を求めることができる。衛星数条件に関しても同様である。
速度条件、直進条件、定速条件に関しては、従来から行われてきたと同様に、距離補正係数を演算するのに、移動がある程度の速度状態で行われ、ほぼ等速で直進している状態のGPS情報を使用するのが最も好ましいためである。
By including the accuracy condition in the first condition, the distance correction coefficient can be obtained using highly reliable GPS information with a small error radius. The same applies to the satellite number condition.
As for speed conditions, straight travel conditions, and constant speed conditions, in the same way as has been done in the past, in order to calculate the distance correction coefficient, the movement is performed at a certain speed state, and the vehicle is traveling straight at almost constant speed. This is because it is most preferable to use GPS information.

さらに、前記情報数調節手段としては、これを、前記2点間の移動距離の増加に従う複数段階の分類を用い、前記関係量を前記記憶手段に記憶する際には、当該関係量の演算元の前記2点間の移動距離に関する段階が増加するに従って、当該関係量についての情報数を増やす構成としておくことが好ましい。
移動距離の増加に従って、2点間で求められる関係量の信頼性は高まる(2点間の距離が長いほど平均的な関係量を代表でき、異常値が排除される)ため、そのような関係量の情報数(情報的価値)を高いものとして処理をおこない、好適な距離移動係数を迅速に得られるためである。
Further, the information number adjusting means uses a plurality of classifications according to an increase in the movement distance between the two points, and when storing the relation amount in the storage means, It is preferable that the number of pieces of information regarding the relation amount be increased as the number of steps regarding the movement distance between the two points increases.
As the movement distance increases, the reliability of the relationship quantity obtained between the two points increases (the longer the distance between the two points, the more the average relation value can be represented and the abnormal value is eliminated). This is because processing is performed with a high number of pieces of information (informational value), and a suitable distance transfer coefficient can be obtained quickly.

このような動作を実現する補正係数演算プログラムは、以下のように構成される。
情報数調節ステップを、前記2点間の移動距離の増加に従う複数段階の分類を用い、前記関係量を前記記憶手段に記憶する際には、当該関係量の演算元の前記2点間の移動距離に関する段階が増加するに従って、当該関係量についての情報数を増やす構成としておけばよい。
A correction coefficient calculation program for realizing such an operation is configured as follows.
When the information quantity adjustment step uses a plurality of classifications according to an increase in the movement distance between the two points, and the relational quantity is stored in the storage means, the movement between the two points from which the relational quantity is calculated is stored. What is necessary is just to set it as the structure which increases the number of information about the said related quantity as the step regarding distance increases.

さらに、選択された前記2点間のいずれかのGPS情報が前記第一条件を満たさなくなった場合には、当該2点のGPS情報についての処理を終了することが好ましい。
この構成を採用しておくと、2点間に存する全てのGPS情報が第一条件を満足しない限り、そのGPS情報対は距離補正係数の演算に使用されないこととなり、最も好ましいGPS情報を係数演算に使用できるためである。
Furthermore, when any of the selected GPS information between the two points no longer satisfies the first condition, it is preferable to end the processing for the GPS information of the two points.
If this configuration is adopted, unless all the GPS information existing between the two points satisfies the first condition, the GPS information pair is not used for the calculation of the distance correction coefficient, and the most preferable GPS information is calculated by the coefficient calculation. This is because it can be used.

この機能を実現する補正係数演算プログラムは、
選択された前記2点間の何れかのGPS情報が前記第一条件を満たさなくなった場合には、前記GPS情報選択ステップにおける当該現在のGPS情報についての処理を終了する構成となる。
The correction coefficient calculation program that realizes this function is
When any of the selected GPS information between the two points no longer satisfies the first condition, the process for the current GPS information in the GPS information selection step is terminated.

また、前記2点間のGPS情報の数が所定数以上であるというGPS情報数条件を満たすか否かを判定するGPS情報数判定手段を更に備え、
前記GPS情報数条件を満たさない場合には、前記関係量演算手段による前記関係量の演算対象外とすることが好ましい。
このようにすることで、移動距離補正係数の演算に、ある程度以上のGPS情報が含まれる状態におけるGPS情報のみを使用でき、信頼性が高くなる。
In addition, it further comprises GPS information number determination means for determining whether or not a GPS information number condition that the number of GPS information between the two points is a predetermined number or more,
In the case where the GPS information count condition is not satisfied, it is preferable that the relation amount calculation means exclude the relation amount calculation target.
By doing so, only GPS information in a state in which GPS information of a certain degree or more is included can be used for calculation of the movement distance correction coefficient, and reliability is improved.

この機能を実現する補正係数演算プログラムは、
前記2点間のGPS情報の数が所定数以上であるというGPS情報数条件を満たすか否かを判定するGPS情報数判定ステップを更に備え、
前記GPS情報数条件を満たさない場合には、前記関係量演算ステップ以降のステップにおける処理の対象外とする補正係数演算プログラムとなる。
The correction coefficient calculation program that realizes this function is
A GPS information number determination step for determining whether or not a GPS information number condition that the number of GPS information between the two points is a predetermined number or more is satisfied,
When the GPS information count condition is not satisfied, the correction coefficient calculation program is excluded from the processing in the steps after the relation amount calculation step.

また、前記現在のGPS情報の取得時に所定角度以上の勾配を移動中であるか否かを判定する勾配判定手段を更に備え、
勾配を移動中であると判定された場合には、前記GPS情報選択手段による当該現在のGPS情報についての処理を終了することも好ましい。
本来、勾配を移動している場合、その標高差に起因して、GPS情報側からのみ得られる移動距離と真の移動距離との間に誤差が発生しやすく、移動距離補正係数の演算には好ましくないが、このような信頼性の低いGPS情報を良好に演算から除外することができる。
In addition, it further comprises a gradient determination means for determining whether or not the gradient of a predetermined angle or more is moving when the current GPS information is acquired,
If it is determined that the gradient is moving, it is also preferable to end the processing for the current GPS information by the GPS information selection means.
Originally, when moving on a gradient, an error is likely to occur between the movement distance obtained only from the GPS information side and the true movement distance due to the altitude difference. Although not preferable, such low-reliability GPS information can be well excluded from the calculation.

この機能を実現する補正係数演算プログラムは、
前記現在のGPS情報の取得時に所定角度以上の勾配を移動中であるか否かを判定する勾配判定ステップを更に備え、
勾配を移動中であると判定された場合には、前記GPS情報選択ステップにおける当該現在のGPS情報についての処理を終了する補正係数演算プログラムとなる。
The correction coefficient calculation program that realizes this function is
A gradient determination step of determining whether or not a gradient of a predetermined angle or more is moving when the current GPS information is acquired;
When it is determined that the gradient is moving, the correction coefficient calculation program ends the processing for the current GPS information in the GPS information selection step.

さて、これまで説明してきた補正係数演算装置を自位置認識装置に備え、
方位センサからの方位情報を取得する方位情報取得手段を備え、
前記パルス数情報、前記方位情報と前記補正係数演算装置により得られる前記距離補正係数に基づいて、自位置の移動軌跡を演算し、自位置の認識を行う自位置演算手段を備える構成とすると、自位置の認識を信頼性の高い迅速なものとできる。
Now, the self-recognition device is equipped with the correction coefficient calculation device described so far,
A direction information acquisition means for acquiring direction information from the direction sensor is provided.
Based on the pulse number information, the azimuth information, and the distance correction coefficient obtained by the correction coefficient calculation device, a movement trajectory of the own position is calculated, and a self-position calculation means for recognizing the own position is provided. Recognize your location quickly and reliably.

この機能を実現できる、これまで説明してきた補正係数演算プログラムを含んで構成される自位置認識プログラムは、
方位センサからの方位情報を取得する方位情報取得ステップを有し、
前記パルス数情報、前記方位情報と前記補正係数演算プログラムにより得られる前記距離補正係数に基づいて、自位置の移動軌跡を演算し、自位置の認識を行う自位置演算ステップをコンピュータに実行させる自位置認識プログラムとなる。
The self-position recognition program configured to include the correction coefficient calculation program described so far, which can realize this function,
Having an orientation information acquisition step of acquiring orientation information from the orientation sensor;
Based on the pulse number information, the azimuth information, and the distance correction coefficient obtained by the correction coefficient calculation program, the self-position calculation step for calculating the movement locus of the own position and recognizing the own position is executed by the computer. It becomes a position recognition program.

本願に係る補正係数演算装置1を備えた自位置認識装置2の実施の形態について、以下、図面に基づいて説明する。この種の自位置認識装置2は、例えば、自動車等のナビゲーション装置(図示省略)に装備されて、自車位置の認識の用に供される。
図1は、自位置認識装置2の構成の概略を示す機能ブロック図である。
Hereinafter, an embodiment of a self-position recognition device 2 including a correction coefficient calculation device 1 according to the present application will be described with reference to the drawings. This type of self-position recognition device 2 is installed in a navigation device (not shown) such as an automobile and is used for recognition of the position of the own vehicle.
FIG. 1 is a functional block diagram showing an outline of the configuration of the self-position recognition device 2.

同図において、左側に、上記自位置認識に係る機能部50を示すとともに、右側に、距離補正係数演算に係る機能部10を示している。補正係数演算装置1に係る部分は、一点鎖線で囲った部分である。
以下、自位置認識処理に係る機能部50、距離補正係数演算処理に係る機能部10の順に説明する。
In the figure, the functional unit 50 related to the self-position recognition is shown on the left side, and the functional unit 10 related to the distance correction coefficient calculation is shown on the right side. The portion related to the correction coefficient calculation device 1 is a portion surrounded by a one-dot chain line.
Hereinafter, the functional unit 50 related to the self-position recognition process and the functional unit 10 related to the distance correction coefficient calculation process will be described in this order.

1 自位置認識処理に係る機能部50
自位置認識処理は、従来技術で採用されている自位置認識の処理手法を踏襲するものであり、先に特許文献1に開示の技術で説明したのと、大きく異なるところはない。
即ち、GPS情報取得部52から得られるGPS情報、パルス数情報取得部55から得られるパルス数情報及びジャイロ情報取得部58から得られるジャイロ情報に基づいて、補正係数演算装置1から得られる距離補正係数kを使用して移動距離を演算し、この移動距離を利用して自位置を演算・認識する。
1 Functional unit 50 related to own position recognition processing
The self-position recognition process follows the self-position recognition processing method employed in the prior art, and is not greatly different from that described in the technique disclosed in Patent Document 1 above.
That is, based on the GPS information obtained from the GPS information obtaining unit 52, the pulse number information obtained from the pulse number information obtaining unit 55, and the gyro information obtained from the gyro information obtaining unit 58, the distance correction obtained from the correction coefficient computing device 1 The moving distance is calculated using the coefficient k, and the own position is calculated and recognized using the moving distance.

自位置認識装置側で使用される移動距離は、パルス数増分Δpls、単位パルス当りの距離Ld及び距離補正係数kによって求められる移動距離であるため、この移動距離を以降、Lplsと記載する。   Since the movement distance used on the self-position recognition apparatus side is a movement distance obtained by the pulse number increment Δpls, the distance Ld per unit pulse, and the distance correction coefficient k, this movement distance is hereinafter referred to as Lpls.

以下、各部の構成及びその働きに関して説明する。
GPS受信機51は、GPS衛星Sからの信号を受信する。このGPS衛星Sからの信号は、1秒おきに受信され、GPS情報取得部52に送られる。GPS情報取得部52は、受信されたGPS衛星Sからの信号を解析し、自位置情報、進行方位情報、移動速度情報、測位衛星数情報、誤差半径情報、高さ方向速度情報等の情報を導出し、これらの情報を含むGPS情報を生成する。自位置情報は、自位置の緯度座標及び経度座標からなる情報である。
このGPS情報は、GPS衛星Sからの信号を受信する毎、すなわち1秒おきに周期的に生成され、GPS情報記憶部53に記憶される。
Hereinafter, the configuration of each unit and its function will be described.
The GPS receiver 51 receives a signal from the GPS satellite S. A signal from the GPS satellite S is received every second and sent to the GPS information acquisition unit 52. The GPS information acquisition unit 52 analyzes the received signal from the GPS satellite S, and obtains information such as own position information, traveling direction information, moving speed information, positioning satellite number information, error radius information, and height direction speed information. Deriving and generating GPS information including these pieces of information. The own position information is information including the latitude coordinate and the longitude coordinate of the own position.
The GPS information is periodically generated every time a signal from the GPS satellite S is received, that is, every second, and stored in the GPS information storage unit 53.

距離センサ54は、自位置認識装置が搭載されている車両CARの移動距離を検出するためのセンサである。この距離センサ54としては、所謂、車速パルスセンサを採用している。この種の距離センサ54は、車両CARのドライブシャフト等である走行移動に関る回転部材が一定量回転する毎にパルス信号を出力する。距離センサ54からの出力は、パルス数情報取得部55に送られる。パルス数情報取得部55は、距離センサ54から出力されたパルス信号のパルス数を積算してパルス数情報を生成する。このパルス数情報は、少なくともGPS情報取得部52によるGPS情報の取得時毎、ここでは、1秒おきに周期的に生成される。生成されたパルス数情報は、パルス数情報記憶部56に記憶される。   The distance sensor 54 is a sensor for detecting the moving distance of the vehicle CAR on which the position recognition device is mounted. As the distance sensor 54, a so-called vehicle speed pulse sensor is adopted. This type of distance sensor 54 outputs a pulse signal each time a rotating member related to traveling such as a drive shaft of a vehicle CAR rotates a certain amount. The output from the distance sensor 54 is sent to the pulse number information acquisition unit 55. The pulse number information acquisition unit 55 integrates the number of pulses of the pulse signal output from the distance sensor 54 to generate pulse number information. This number-of-pulses information is periodically generated at least every time GPS information is acquired by the GPS information acquisition unit 52, here every second. The generated pulse number information is stored in the pulse number information storage unit 56.

図2に、GPS情報の取り込み状況を示した。図2(イ)は、走行移動状態にある車両CARが、GPS衛星Sから逐次、信号を受取る状態を示している。図2(ロ)は、横軸に時間を、時間軸の上側にGPS情報の取り込みタイミングを、下側にパルス信号の発生タイミングを示したものである。この走行状態では、移動速度が大きいため、パルス信号の発生が頻繁に行われていることが判る。   FIG. 2 shows how GPS information is captured. FIG. 2A shows a state in which the vehicle CAR in the traveling state receives signals from the GPS satellite S sequentially. FIG. 2B shows the time on the horizontal axis, the GPS information capture timing on the upper side of the time axis, and the pulse signal generation timing on the lower side. In this traveling state, it can be seen that pulse signals are frequently generated because the moving speed is high.

ジャイロセンサ57は、自車方位の変化を検出する方位センサである。このジャイロセンサ57としては、振動ジャイロ、光ファイバジャイロ等の各種のジャイロスコープが使用可能であるが、本例では、振動ジャイロを用いている。このジャイロセンサ57は、所定の検出軸回りの回転角速度に比例した電圧等の出力を発生する。ジャイロセンサ57からの出力は、ジャイロ情報取得部58に送られる。ジャイロ情報取得部58は、ジャイロセンサ57からの電圧等のアナログ信号の出力をデジタル信号に変換するアナログ/デジタル変換を行い、所定段階のデジタル信号でなるジャイロ出力値を生成する。このジャイロ出力値は、少なくともGPS情報取得部52によるGPS情報の取得時、ここでは、1秒おきに周期的に生成される。生成されたジャイロ出力値は、ジャイロ情報としてジャイロ情報記憶部59に記憶される。   The gyro sensor 57 is a direction sensor that detects a change in the direction of the vehicle. As the gyro sensor 57, various gyroscopes such as a vibration gyroscope and an optical fiber gyroscope can be used. In this example, a vibration gyroscope is used. The gyro sensor 57 generates an output such as a voltage proportional to the rotational angular velocity around a predetermined detection axis. The output from the gyro sensor 57 is sent to the gyro information acquisition unit 58. The gyro information acquisition unit 58 performs analog / digital conversion that converts an output of an analog signal such as a voltage from the gyro sensor 57 into a digital signal, and generates a gyro output value including a digital signal at a predetermined stage. This gyro output value is periodically generated at least every second when GPS information is acquired by the GPS information acquisition unit 52. The generated gyro output value is stored in the gyro information storage unit 59 as gyro information.

自位置記憶部60は、前回までに逐次認識された自位置を記憶した記憶部であり、自位置は、緯度座標及び経度座標の組み合わせとして記憶されている。前回の自位置情報は、自位置演算部61に送られて、現在の自車位置の演算・認識に使用される。   The self-position storage unit 60 is a storage unit that stores self-positions that have been sequentially recognized up to the previous time, and the self-position is stored as a combination of latitude and longitude coordinates. The previous own position information is sent to the own position calculation unit 61 and used for calculation / recognition of the current own vehicle position.

自位置演算部61は、この演算部61に送られてくる、移動距離に関連した情報であるパルス数情報、移動軌跡の方位に関連する情報であるジャイロ情報、移動軌跡を演算する基点となる前回の自位置情報を利用して、現在の自位置を演算する。この自位置の演算に際して、補正係数演算装置1から送られてくる距離補正係数kが移動距離Lplsの演算に使用される。   The own position calculation unit 61 is the base point for calculating the pulse number information, which is information related to the movement distance, gyro information, which is information related to the direction of the movement locus, and the movement locus, which is sent to the calculation unit 61. The current position is calculated using the previous position information. In the calculation of the own position, the distance correction coefficient k sent from the correction coefficient calculation device 1 is used for the calculation of the movement distance Lpls.

自位置は、少なくともGPS情報取得部52によるGPS情報の取得時、ここでは1秒おきに周期的に演算され、演算により求められた自位置は、先に説明した自位置記憶部60に記憶される。   The local position is periodically calculated at least every second when GPS information is acquired by the GPS information acquisition unit 52, and the local position obtained by the calculation is stored in the local position storage unit 60 described above. The

移動軌跡の演算は、前回の自位置から、その位置からジャイロ情報として得られる現在の方位方向に、パルス数の増分に相等する移動距離Lplsだけ移動したものとして移動軌跡を求める。ここで、移動距離Lplsの演算は、先にも説明したように、現時点と前回時点との間におけるパルス数の増分Δpls、1パルス当りの距離Ld及び距離補正係数kを乗じたものLpls=Δpls×Ld×kとされる。   In the calculation of the movement trajectory, the movement trajectory is obtained on the assumption that it has moved from the previous position in the current azimuth direction obtained as gyro information from that position by a movement distance Lpls equivalent to the increment of the number of pulses. Here, as described above, the movement distance Lpls is calculated by multiplying the increment Δpls of the number of pulses between the present time and the previous time, the distance Ld per pulse, and the distance correction coefficient k, Lpls = Δpls. × Ld × k.

このようにして自位置演算部61で演算される移動軌跡に基づいて、自位置が求まり、自位置記憶部60に送り返されて、現在の自位置として記憶される。一方、ナビゲーション装置(図外)側へも出力される。   In this way, the own position is obtained based on the movement locus calculated by the own position calculation unit 61, sent back to the own position storage unit 60, and stored as the current own position. On the other hand, it is also output to the navigation device (not shown) side.

2 距離補正係数演算処理に係る機能部10
以下、補正係数演算装置1の構成に関して説明する。
図1に示すように、自位置演算装置2との関係において、この補正係数演算装置1は、GPS受信機51、GPS情報取得部52、GPS情報記憶部53、距離センサ54、パルス数情報所得部55、パルス数情報記憶部56を共有している。従って、補正係数演算装置1内において、GPS情報取得部52から得られるGPS情報とパルス数情報取得部55から得られるパルス数情報を演算処理に使用することができる。
補正係数演算装置1により得られた距離補正係数kは自位置演算部61に送られ、当該部61での自位置の演算の用に供される。
2 Function unit 10 related to distance correction coefficient calculation processing
Hereinafter, the configuration of the correction coefficient calculation apparatus 1 will be described.
As shown in FIG. 1, in the relationship with the own position calculation device 2, the correction coefficient calculation device 1 includes a GPS receiver 51, a GPS information acquisition unit 52, a GPS information storage unit 53, a distance sensor 54, a pulse number information income. The unit 55 and the pulse number information storage unit 56 are shared. Accordingly, the GPS information obtained from the GPS information acquisition unit 52 and the pulse number information obtained from the pulse number information acquisition unit 55 can be used for the calculation process in the correction coefficient calculation device 1.
The distance correction coefficient k obtained by the correction coefficient calculation device 1 is sent to the own position calculation unit 61 and used for calculation of the own position in the unit 61.

距離補正係数kの演算処理は、大まかには主要な3パートから構成されている。   The calculation processing of the distance correction coefficient k is roughly composed of three main parts.

第一パートは、GPS情報選択部110が主に働き、第一条件判定、第二条件判定、第三条件判定の判定対象となるGPS情報の対を順次選択し、判定の対象を特定するとともに、判定を満足する場合には、求められる基準パルス数NSplsを使用して、その基準パルス数NSplsのヒストグラムを求め、最終的に、基準パルス数NSplsの平均値から距離補正係数kを演算するマクロフローを制御するパートである。   In the first part, the GPS information selection unit 110 mainly works, and sequentially selects a pair of GPS information that is a determination target of the first condition determination, the second condition determination, and the third condition determination, and specifies the determination target. When the determination is satisfied, the obtained reference pulse number NSpls is used to obtain a histogram of the reference pulse number NSpls, and finally a macro for calculating the distance correction coefficient k from the average value of the reference pulse numbers NSpls. This part controls the flow.

本願にあっては、前記GPS情報の対は、新たに取り込まれた現在のGPS情報と、現在のGPS情報より前の過去のGPS情報との対として成立する。さらに、後述するように、この対とされる過去のGPS情報に関する過去への戻り数には制限が設けられており、この数内での処理を繰返すように構成されている。   In the present application, the pair of GPS information is established as a pair of newly acquired current GPS information and past GPS information before the current GPS information. Further, as will be described later, there is a limit on the number of return to the past regarding the past GPS information to be paired, and the processing is repeated within this number.

第二パートは、条件判定部120とされる部位であり、図示するように、第一条件判定部121、第二条件判定部122、第三条件判定部123からなっている。
第一条件判定部121では、上記の第一パートで生成されるGPS情報対に関して、情報が直接的に距離補正係数kの演算に使用できるものか、否かの判定を行う。
The second part is a part that is used as the condition determination unit 120, and includes a first condition determination unit 121, a second condition determination unit 122, and a third condition determination unit 123 as shown in the figure.
The first condition determination unit 121 determines whether or not the information can be directly used for the calculation of the distance correction coefficient k with respect to the GPS information pair generated in the first part.

第二条件判定部122は、GPS情報対を成す2つのGPS情報が受信された2点間に関して、その間における移動距離、その間に含まれるGPS情報数について、2点間で得られた情報が距離補正係数kの演算に使用できるものか、否かの判定を行う。ここで求められる移動距離は、後述するように、GPS情報に基づいて求められる移動距離であるため、Lgpsと記載する。   The second condition determination unit 122 is configured such that the information obtained between the two points regarding the distance traveled between the two points at which the two GPS information pairs forming the GPS information pair are received and the number of GPS information included therebetween is the distance. It is determined whether or not it can be used for calculating the correction coefficient k. Since the movement distance obtained here is a movement distance obtained based on GPS information as will be described later, it is described as Lgps.

第三条件判定部123は、GPS情報対を成す2つのGPS情報が受信された2点間に関して、その間に含まれるパルス数について、距離補正係数kの演算に使用できるものか、否か等の判定を行う。この処理で求められた所定距離当りのパルス数が本願にいう関係量の一種である基準パルス数NSplsである。   Whether the third condition determination unit 123 can be used to calculate the distance correction coefficient k for the number of pulses included between the two points where the two GPS information pairs forming the GPS information pair are received, etc. Make a decision. The number of pulses per predetermined distance obtained by this processing is the reference pulse number NSpls, which is a kind of relational quantity referred to in the present application.

第三パートは、第一条件判定、第二条件判定、第三条件判定を満足した利用可能と判断されるGPS情報対を用いて、基準パルス数記憶部124で、基準パルス数NSplsを順次、蓄積・記憶する。この蓄積は、現在のGPS情報に関する処理の実行中に行われる外、過去のGPS情報に関して逐次得られた結果も蓄積されている。即ち、第三パートにあっては、過去のGPS情報に関する処理が生かされる。
そして、平均距離演算部125で、蓄積されてきた多数の基準パルス数NSplsから、その代表値を求め、距離補正係数演算部126で、現時点で好適な距離補正係数kを演算する。
The third part uses the GPS information pair that is determined to be usable satisfying the first condition determination, the second condition determination, and the third condition determination, and sequentially stores the reference pulse number NSpls in the reference pulse number storage unit 124. Accumulate and remember. This accumulation is performed during the execution of the process relating to the current GPS information, and the results obtained sequentially with respect to the past GPS information are also accumulated. That is, in the third part, the processing related to past GPS information is utilized.
Then, the average distance calculation unit 125 obtains a representative value from the accumulated number of reference pulses NSpls, and the distance correction coefficient calculation unit 126 calculates a preferred distance correction coefficient k at the present time.

以下、各部の構成及びその働きに関して説明する。
GPS情報選択部110は、新たなGPS情報がGPS情報取得部52から送られてくる毎に、新たなGPS情報を現在のGPS情報として、この現在のGPS情報との関係において以降の処理に供すべき、現在のGPS情報と過去のGPS情報との対を選択・特定する。
Hereinafter, the configuration of each unit and its function will be described.
Each time new GPS information is sent from the GPS information acquisition unit 52, the GPS information selection unit 110 uses the new GPS information as the current GPS information for the subsequent processing in relation to the current GPS information. A pair of current GPS information and past GPS information should be selected and specified.

即ち、現在のGPS情報に対して、順次過去に戻りながら特定数前(例えば32個前)までのGPS情報との組み合わせで順次学習を行い、現在のGPS情報に関する学習を終了するように処理制御する。   That is, processing control is performed so that the current GPS information is sequentially learned in combination with GPS information up to a specific number (for example, 32) before returning to the past, and learning about the current GPS information is terminated. To do.

詳細には、現在のGPS情報が取り込まれると、この選択部110は、現在のGPS情報と現在から一つ前のGPS情報との組み合わせ、2つ前のGPS情報との組み合わせというようにGPS情報を順に過去に辿りながら、順次、GPS情報対を以降の処理に送る。繰り返し操作が、予め設定された数に到達すると、現在のGPS情報に関して、その学習を終える。本例では、過去のGPS情報への戻り回数は32としている。
このGPS情報選択部110が、GPS情報選択手段となる。
Specifically, when the current GPS information is captured, the selection unit 110 determines that the GPS information is a combination of the current GPS information and the previous GPS information from the current, and a combination of the previous GPS information. The GPS information pairs are sequentially sent to the subsequent processing while sequentially tracing in the past. When the repetitive operation reaches a preset number, the learning for the current GPS information is finished. In this example, the return count to the past GPS information is 32.
The GPS information selection unit 110 serves as GPS information selection means.

第一条件判定部121は、逐次送られてくるGPS情報対に関して、第一条件判定を実行する。図示するように、第一条件判定部121には6種の判定手段が備えられており、各判定手段における判定を全て満たすGPS情報のみが以降の処理に送られる。
この第一条件判定部121が、第一条件判定手段となる。
The first condition determination unit 121 performs the first condition determination on the GPS information pairs sent sequentially. As shown in the figure, the first condition determination unit 121 is provided with six types of determination means, and only GPS information that satisfies all the determinations in each determination means is sent to the subsequent processing.
The first condition determination unit 121 serves as a first condition determination unit.

精度判定手段121aは、対として送られてくるGPS情報の誤差半径に関して、現在のGPS情報と過去のGPS情報とが共に、予め設定された誤差半径を満たす情報か否かを判定する。本例では、誤差半径としては、300mを上限値としている。   The accuracy determination unit 121a determines whether the current GPS information and the past GPS information are information satisfying a preset error radius with respect to the error radius of the GPS information sent as a pair. In this example, the upper limit is 300 m as the error radius.

衛星数判定手段121bは、GPS情報に含まれる衛星数情報に関して、GPS情報として、3つの衛星に基づいた情報(2D情報)と4つの衛星に基づいた情報(3D情報)とが混在している場合に、情報精度の高い3D情報のみの組み合わせを以降の処理に供しようとするものである。この手段121bにおいても、GPS情報対を成す両方のGPS情報が3D情報であること判定要件とする。   The number-of-satellite number determination means 121b includes, as GPS information, information based on three satellites (2D information) and information based on four satellites (3D information) regarding the number-of-satellite information included in the GPS information. In this case, a combination of only 3D information with high information accuracy is to be used for the subsequent processing. Also in this means 121b, it is determined that both pieces of GPS information forming a GPS information pair are 3D information.

速度判定手段121cは、GPS情報に含まれるGPS速度情報に関して、GPS速度が予め設定された速度以上か否かを判定する。この速度は下限速度であり、GPS速度が所定速度以上である状況におけるGPS情報のみを以下の処理に供するためである。本例では、10m/sを下限値としている。距離補正係数kは、移動が所定速度以上での移動となっている場合に、信頼性の高い値として得られるためである。   The speed determination unit 121c determines whether or not the GPS speed is equal to or higher than a preset speed with respect to the GPS speed information included in the GPS information. This speed is a lower limit speed, and only GPS information in a situation where the GPS speed is equal to or higher than a predetermined speed is used for the following processing. In this example, 10 m / s is the lower limit. This is because the distance correction coefficient k is obtained as a highly reliable value when the movement is a movement at a predetermined speed or higher.

直進判定手段121dは、現在のGPS情報を取り込んだ時点と、このGPS情報に対して対をなす過去のGPS情報を取り込んだ時点との2点間に関して、GPS方位情報を比較することにより移動が直進移動であるかどうかを調べ、移動が直進的に行われている2点間で取得したGPS情報を以降の処理に供しようとするものである。本例では、2点間で、GPS方位情報に2°未満の差しかない場合に、直進移動をおこなっているものとして以下の処理に供している。距離補正係数kは、移動が直進移動となっている場合に、信頼性の高い値として得られるためである。   The straight traveling determination unit 121d moves by comparing the GPS azimuth information for two points between the time when the current GPS information is captured and the time when the past GPS information paired with this GPS information is captured. It is determined whether or not the vehicle is moving straight, and the GPS information acquired between the two points where the movement is performed in a straight line is used for the subsequent processing. In this example, when the GPS azimuth information is less than 2 ° between two points, the following processing is performed assuming that the vehicle is moving straight. This is because the distance correction coefficient k is obtained as a highly reliable value when the movement is a straight movement.

定速判定手段121eは、現在のGPS情報を取り込んだ時点と、このGPS情報に対して対をなす過去のGPS情報に関して、そのGPS速度情報の差を問題とし、定速走行をおこなっている状況における2点のGPS情報を以降の処理に供しようとするためのものである。本例では、GPS速度情報に1m/s以下の差しかない場合に、定速移動をおこなっているものとして以下の処理に供している。   The constant speed determination means 121e has a problem of the difference between the GPS speed information regarding the current GPS information and the past GPS information paired with the GPS information, and is running at a constant speed. This is intended to use the GPS information of the two points for the subsequent processing. In this example, when the GPS speed information is less than 1 m / s, the following processing is performed assuming that constant speed movement is performed.

勾配判定手段121fは、現在のGPS情報を取り込んだ時点と、このGPS情報に対して対をなす過去のGPS情報に関して、そのGPS高さ情報の差を問題とし、勾配走行をおこなっている状況における2点のGPS情報を以降の処理に供しないようとするためのものである。本例では、GPS高さ方向速度に0.2m/sより大きい差がある場合は、勾配走行をおこなっているとして、以下の処理から外すようにしている。   In the situation where the gradient determination means 121f takes the current GPS information and the past GPS information that is paired with this GPS information, the difference in the GPS height information is a problem, and the vehicle is running on a gradient. This is to prevent the two points of GPS information from being used for subsequent processing. In this example, when there is a difference larger than 0.2 m / s in the GPS height direction speed, it is assumed that the vehicle is traveling in a gradient and is excluded from the following processing.

第一条件判定部121では、上記6の判定手段121a〜121fによる判定が行われ、これら全ての条件を満足するGPS情報の組み合わせが以降に処理に送られる。一方、何れかの条件を満たさない場合は、現在のGPS情報に関する学習を終了する。   In the first condition determination unit 121, the determination by the six determination means 121a to 121f is performed, and a combination of GPS information satisfying all these conditions is sent to the process thereafter. On the other hand, when any of the conditions is not satisfied, the learning regarding the current GPS information is terminated.

第二条件判定部122は、移動距離演算手段122a、移動距離判定手段122b、GPS情報数演算手段122c、GPS情報数判定手段122dからなる。
第二条件判定部122は、GPS情報対を成すそれぞれのGPS情報が取り込まれた2点間に於ける移動距離に関して、その移動距離自体を問題とするとともに、その中に含まれるGPS情報数を問題とする。
この第二条件判定部122で、第二判定条件が満足されない場合は、当該対となっているGPS情報は以降の処理の対象とはせず、対とする過去のGPS情報を、一つ前に辿り更なる対について処理を実行する。
The second condition determination unit 122 includes a movement distance calculation unit 122a, a movement distance determination unit 122b, a GPS information number calculation unit 122c, and a GPS information number determination unit 122d.
The second condition determination unit 122 makes the movement distance itself a problem with respect to the movement distance between the two points at which the respective GPS information forming the GPS information pair is taken in, and determines the number of GPS information included therein. Make it a problem.
If the second condition determination unit 122 does not satisfy the second determination condition, the paired GPS information is not subjected to subsequent processing, and the paired past GPS information is converted to the previous one. Go to and execute processing for further pairs.

移動距離演算手段122aは、上記の第一条件判定部121において第一条件を満たしたGPS情報対に関して、現在のGPS情報を取り込んだ時点と過去のGPS情報を取り込んだ時点との2点間で移動した距離を演算する。このようにしてGPS情報のみに基づいて求まる移動距離を、本願にあっては移動距離Lgpsと以下記載する。   The movement distance calculation means 122a, for the GPS information pair that satisfies the first condition in the first condition determination unit 121, between the time point when the current GPS information is captured and the time point when the past GPS information is captured. Calculate the distance traveled. The movement distance obtained based on only the GPS information in this way is referred to as a movement distance Lgps in the present application.

この演算手段122aにおける演算処理には、GPS情報に含まれる移動速度情報spdと各GPS情報が取得された時間情報tを使用する。即ち、現在のGPS情報に係る移動速度情報をspd0、対となっているGPS情報に係る移動速度情報をspdi(ここで、iは1〜32までの自然数)として、GPS情報に基づく移動距離Lgpsは以下の式で求める。   For the calculation process in the calculation means 122a, the moving speed information spd included in the GPS information and the time information t from which each GPS information is acquired are used. That is, the movement speed information related to the current GPS information is spd0, the movement speed information related to the paired GPS information is spdi (where i is a natural number from 1 to 32), and the movement distance Lgps based on the GPS information. Is obtained by the following formula.

Lgps=(spd0+spd1)/2×Δt1+(spd1+spd2)/2×Δt2+・・・・・・+(spd(i−1)+spdi)/2×Δti   Lgps = (spd0 + spd1) / 2 × Δt1 + (spd1 + spd2) / 2 × Δt2 +... + (Spd (i−1) + spdi) / 2 × Δti

ここで、spd1、spd2は、それぞれspd0より一つ前及び2つ前の移動速度情報であり、spd(i−1)は、移動速度情報spdiを取り込んだ時点より、一つ後(現在時点に近い側)の移動速度情報である。Δt1、Δt2、・・・・・・Δtiは、それぞれ、現在のGPS情報の取り込み時点と、一つ前の取り込み時点との差(経過時間)、一つ前の取り込み時点と2つ前の取り込み時点との差(経過時間)、・・・・・・・・、移動速度情報spdiの取り込み時点より、一つ後(現在時点に近い側)のGPS情報の取り込み時点との差(経過時間)である。   Here, spd1 and spd2 are the movement speed information one before and two before spd0, respectively, and spd (i-1) is one time after the time when the movement speed information spdi was taken in (at the current time). This is the movement speed information on the near side. Δt1, Δt2,..., Δti is the difference (elapsed time) between the current GPS information capture time and the previous capture time, the previous capture time and the previous capture time, respectively. Difference from the time (elapsed time) ..... Difference from the time when the GPS information was captured immediately after the time when the moving speed information spdi was captured (the time closer to the current time) (elapsed time) It is.

従って、この演算手段122aにより演算される移動距離Lgpsは、現在処理の対象としているGPS情報対に関して、対となる2点間で取り込まれた全てのGPS情報を利用して、平均移動速度×経過時間の積算値(Σ(spd(i−1)+spdi)/2×Δti)として、移動距離Lgpsを得ることとなっている。ここで、本例においては、経過時間Δtは、自位置出力を利用する側であるナビゲーション装置に備えられている、ms単位で時刻認識可能なタイマーカウントを利用して、使用する経過時間Δtを精度の高いものとしている。   Therefore, the moving distance Lgps calculated by the calculating means 122a is obtained by using the average moving speed × elapsed time using all the GPS information captured between the two pairs of the GPS information pair currently being processed. The travel distance Lgps is obtained as an integrated value of time (Σ (spd (i−1) + spdi) / 2 × Δti). Here, in this example, the elapsed time Δt is obtained by using a timer count that is provided in the navigation device on the side that uses the output of its own position and that can recognize the time in ms units. High accuracy is assumed.

移動距離判定手段122bは、移動距離演算手段122aにより演算されたGPS情報対に係る2点間の距離Lgpsが、所定距離以上か否かを判定する。本例では、所定距離として100mを採用している。そして、所定距離未満である場合は、現状で処理の対象としているGPS情報対を以降の処理の対象外とし、所定距離以上である場合に以降の処理に供する。このように、現状で処理の対象としているGPS情報対が処理の対象外とされた場合は、さらに前の過去のGPS情報との対に対して、新たに処理を進める。   The movement distance determination unit 122b determines whether or not the distance Lgps between the two points related to the GPS information pair calculated by the movement distance calculation unit 122a is equal to or greater than a predetermined distance. In this example, 100 m is adopted as the predetermined distance. If the distance is less than the predetermined distance, the GPS information pair currently being processed is excluded from the subsequent processing, and if it is equal to or longer than the predetermined distance, it is subjected to the subsequent processing. As described above, when the GPS information pair that is the target of processing at the present time is excluded from the processing target, the processing is newly advanced with respect to the pair with the previous past GPS information.

GPS情報数演算手段122cは、GPS情報対を成す各GPS情報が取り込まれた2点間にあるGPS情報数を参照して、影響度eを演算する。
この影響度eは、基準移動距離をLS、GPS情報数をN、2点間の移動距離をLgpsとして、e=LS/Lgps/Nとして求められる。本例の場合は、基準移動距離LSとして100mを採用している。
この影響度eは、閾値を0.05とし、LSを100mとする場合、基準移動距離LS=100m内に、20個のGPS情報が取り込まれていることを意味する。さらに詳細に図3を使用して影響度eに関して説明する。
The GPS information number calculation means 122c calculates the degree of influence e with reference to the number of GPS information between two points where each GPS information forming a GPS information pair is taken.
The influence e is obtained as e = LS / Lgps / N, where LS is the reference moving distance, N is the number of GPS information, and Lgps is the moving distance between the two points. In the case of this example, 100 m is adopted as the reference movement distance LS.
This degree of influence e means that 20 GPS information is captured within the reference movement distance LS = 100 m when the threshold is 0.05 and LS is 100 m. Further, the influence degree e will be described with reference to FIG.

同図において、横軸は時間(移動距離でもある)を示しており、左端が現在のGPS情報が取り込まれた時点を示し、右に向かうに従ってGPS情報を過去に辿る状態を示している。上段に示されるブロック列は、個々にGPS情報が取り込まれ移動していることに対応している。中段は、現在から7のGPS情報を戻って、現在と7前の2点間における影響度eを求める状況を示しており、下段は、現在から12前のGPS情報を戻って、現在と12前の2点間における影響度eを求める状況を示している。   In the figure, the horizontal axis indicates time (which is also the moving distance), the left end indicates the time when the current GPS information is captured, and the GPS information is traced in the past as it goes to the right. The block row shown in the upper part corresponds to the fact that GPS information is individually captured and moved. The middle row shows the situation where the GPS information of 7 is returned from the present and the degree of influence e between the current and 7 previous points is obtained, and the lower row returns the GPS information of 12 previous times from the present, A situation in which the degree of influence e between the previous two points is obtained is shown.

以下、移動が、GPS情報の取り込みタイミング毎に15m起こっているものとして説明する。
中段に示す7のGPS情報を処理対象とする場合、影響度eは、100/105/7となり0.136と算出され、単一のGPS情報が13.6%の影響度を有していることとなる。従って影響度eの閾値を0.05(5%)とする場合は、このGPS情報対は使用しないこととなる。この閾値の場合、100mの移動距離に、20未満のGPS情報しか包含されていないこととなる。
In the following description, it is assumed that the movement occurs 15 m at every GPS information capturing timing.
When the GPS information of 7 shown in the middle is processed, the influence degree e is 100/105/7, calculated as 0.136, and the single GPS information has an influence degree of 13.6%. It will be. Therefore, when the threshold value of the influence degree e is set to 0.05 (5%), this GPS information pair is not used. In the case of this threshold, only 100 GPS information is included in a 100 m travel distance.

下段に示す12のGPS情報を処理対象とする場合、影響度eは、100/180/12となり、0.046と算出され、単一のGPS情報が4.6%の影響度を有している。従って影響度eの閾値を0.05(5%)とする場合は、このGPS情報対は使用できることとなる。   When the 12 GPS information shown in the lower row is to be processed, the impact e is 100/180/12, calculated as 0.046, and the single GPS information has an impact of 4.6%. Yes. Therefore, when the threshold value of the influence degree e is set to 0.05 (5%), this GPS information pair can be used.

GPS情報数判定手段122dは、GPS情報数演算手段122cにより演算された影響度eに関して、所定値以下か否かを判定する。本例では、この値として先に閾値として紹介した0.05を採用している。そして、所定値未満である場合は、現状で処理の対象としているGPS情報対を以降の処理に送る。一方、所定値より大きい場合は対象外とし、さらに前の過去のGPS情報との対に対して、新たに処理を進める。   The GPS information number determination unit 122d determines whether or not the influence degree e calculated by the GPS information number calculation unit 122c is equal to or less than a predetermined value. In this example, 0.05, which was previously introduced as a threshold value, is adopted as this value. If it is less than the predetermined value, the GPS information pair that is currently the subject of processing is sent to the subsequent processing. On the other hand, if it is larger than the predetermined value, it is excluded from the target, and the process is newly advanced for the pair with the previous past GPS information.

第三条件判定部123は、上記のようにして求められる2点間に於ける移動距離Lgpsに関して、基準移動距離LS当りのパルス数である基準パルス数NSplsを問題とする。基準パルス数NSplsが、標準的な移動状態におけるもののGPS情報対を以下の処理に供しようとするものである。
この第三条件判定部123で、第三判定条件が満足されない場合は、現在処理の対象としている現在のGPS情報に関する学習処理を終了する。現在の走行状態が、距離補正係数kを得るのに適当な標準的な移動状態から逸脱していると考えられるためである。
The third condition determination unit 123 has a problem with the reference pulse number NSpls, which is the number of pulses per reference movement distance LS, regarding the movement distance Lgps between the two points obtained as described above. The reference pulse number NSpls intends to use the GPS information pair in the standard moving state for the following processing.
If the third condition determination unit 123 does not satisfy the third determination condition, the learning process regarding the current GPS information that is the target of the current process ends. This is because it is considered that the current traveling state deviates from a standard moving state suitable for obtaining the distance correction coefficient k.

この判定部123は、基準パルス数演算手段123aと、この演算手段123aで演算された基準パルス数NSplsに関して判定を行う基準パルス数判定手段123bとから構成されている。   The determination unit 123 includes a reference pulse number calculation unit 123a and a reference pulse number determination unit 123b that performs a determination on the reference pulse number NSpls calculated by the calculation unit 123a.

基準パルス数演算手段123aは、現在処理の対象としているGPS情報対に関して、2点間における基準移動距離LS当りのパルス数を基準パルス数NSplsとして演算する。本例は、基準移動距離LSとして100mを採用している。現在のGPS情報が受信された点のパルス数をpls、対となる過去のGPS情報が受信された点のパルス数をplsIとして、基準パルス数は、(pls−plsI)×LS/Lgpsとして演算される。この基準パルス数演算手段123aは、本願における関係量演算手段の一種である。   The reference pulse number calculation means 123a calculates the number of pulses per reference movement distance LS between two points as the reference pulse number NSpls for the GPS information pair currently being processed. In this example, 100 m is adopted as the reference movement distance LS. The number of pulses at the point at which the current GPS information is received is pls, the number of pulses at the point at which a pair of past GPS information has been received is plsI, and the reference pulse number is calculated as (pls−plsI) × LS / Lgps. Is done. This reference pulse number calculation means 123a is a kind of relational quantity calculation means in the present application.

基準パルス数判定手段123bは、上記のようにして求まる基準パルス数NSplsが、これまで求められている基準パルス数NSplsの平均値に対して、所定の範囲内に入っているか否かを判定する。本例では、所定範囲内として、平均値の0.7〜1.3倍の範囲内にある場合に、範囲内にあると判定する。
そして、判定対象の基準パルス数NSplsが範囲内にあるときは、現在処理の対象としているGPS情報対を以降の処理の対象とする。範囲内にない場合は、処理の対象としている現在のGPS情報に関して、その学習処理を終了する。
The reference pulse number determination means 123b determines whether or not the reference pulse number NSpls obtained as described above is within a predetermined range with respect to the average value of the reference pulse numbers NSpls obtained so far. . In this example, when it is within the range of 0.7 to 1.3 times the average value as being within the predetermined range, it is determined that it is within the range.
Then, when the reference pulse number NSpls to be determined is within the range, the GPS information pair currently being processed is set as a target for subsequent processing. If it is not within the range, the learning process for the current GPS information to be processed ends.

以上のようにして、第一条件判定、第二条件判定及び第三条件判定の全ての判定を満足するGPS情報対は、代表関係量演算処理の対象とされる。
代表関係量演算を行うため、図1に示すように、基準パルス数記憶部124、代表関係量である平均距離を演算する平均距離演算部125が設けられている。そして、平均距離演算部125で得られた平均距離から距離補正係数演算部126で、距離補正係数kが演算される。
As described above, a GPS information pair that satisfies all the determinations of the first condition determination, the second condition determination, and the third condition determination is the target of the representative relation amount calculation process.
In order to perform the representative relation amount calculation, as shown in FIG. 1, a reference pulse number storage unit 124 and an average distance calculation unit 125 that calculates an average distance that is a representative relation amount are provided. Then, the distance correction coefficient calculator 126 calculates the distance correction coefficient k from the average distance obtained by the average distance calculator 125.

基準パルス数記憶部124は、これまで説明してきた3条件全てを満たすGPS情報対に関して、その基準パルス数NSpls情報を記憶する部位である。この記憶格納の状態は、先に説明した従来技術で行われてきたとは異なり、一つのGPS情報対に対して、当該GPS情報対の移動距離Lgpsに対応して、調節された情報数を与え、基準パルス数NSplsの値により分類して、所定の記憶領域に記憶するものである。   The reference pulse number storage unit 124 is a part that stores the reference pulse number NSpls information regarding the GPS information pair that satisfies all the three conditions described so far. This storage and storage state is different from that performed in the prior art described above, and gives an adjusted number of information to one GPS information pair corresponding to the movement distance Lgps of the GPS information pair. The data is classified according to the reference pulse number NSpls and stored in a predetermined storage area.

この要請から、図6に示すように、基準パルス数記憶部124には、情報数決定手段124aと、蓄積記憶手段124bが備えられている。
情報数決定手段124aは、現在処理の対象としているGPS情報対に関して、その移動距離をLgpsとして、〔Lgps/50−1を満す整数(小数点以下切捨て)〕で示す演算式に基づいて、情報数を決定する。この決定方式では、移動距離が50m以下の場合情報数は0となり、移動距離が50より大きく100m以下の場合情報数は1となる。さらに、移動距離Lgpsの増加に従って、情報数は増加する。この情報数決定手段124aが、本願における調節手段である。
蓄積記憶手段124bは、現在処理の対象としているGPS情報対に関して、上記のようにして決定される情報数だけ、その基準パルス数NSplsを所定の記憶領域に蓄積・記憶する。
この基準パルス数記憶部124は、本願における記憶手段である。
In response to this request, as shown in FIG. 6, the reference pulse number storage unit 124 is provided with information number determination means 124a and accumulation storage means 124b.
The number-of-information determination means 124a uses the information represented by [integer satisfying Lgps / 50-1 (rounded down to the nearest decimal point)] with respect to the GPS information pair currently being processed as the movement distance Lgs. Determine the number. In this determination method, the number of information is 0 when the moving distance is 50 m or less, and the information number is 1 when the moving distance is greater than 50 and 100 m or less. Furthermore, the number of information increases as the moving distance Lgps increases. This information number determination means 124a is an adjustment means in the present application.
The storage unit 124b stores and stores the reference pulse number NSpls in a predetermined storage area for the number of pieces of information determined as described above for the GPS information pair currently being processed.
The reference pulse number storage unit 124 is a storage unit in the present application.

平均距離演算部125には、図4に示すように、蓄積情報数確認手段125a、蓄積情報数判定手段125b及び平均距離演算手段125cが備えられている。
蓄積情報数確認手段125aは、基準パルス数記憶部124に蓄積された総情報数を確認し、蓄積情報数判定手段125bにより、その総情報数が所定の値に到達したかどうかが判定される。図示するように、この手段には、第一情報数判定手段125b−1、第二情報数判定手段125b−2及び第三情報数判定手段125b−3が備えられており、総情報数に基づいて、異なった処理を実行するように構成されている。
前記平均距離演算手段125cは、全てのGPS情報対に関して、単位パルス当りの移動距離の平均(この値を単位パルス平均距離Lavと呼ぶ)を演算する。この平均距離演算手段125が、代表関係量演算手段である。
As shown in FIG. 4, the average distance calculation unit 125 includes a stored information number confirmation unit 125a, a stored information number determination unit 125b, and an average distance calculation unit 125c.
The accumulated information number confirmation unit 125a confirms the total information number accumulated in the reference pulse number storage unit 124, and the accumulated information number determination unit 125b determines whether or not the total information number has reached a predetermined value. . As shown in the figure, this means includes a first information number determination means 125b-1, a second information number determination means 125b-2, and a third information number determination means 125b-3, which are based on the total number of information. Are configured to execute different processes.
The average distance calculation means 125c calculates an average of movement distances per unit pulse (this value is referred to as a unit pulse average distance Lav) for all GPS information pairs. This average distance calculation means 125 is a representative relation amount calculation means.

本願に係る補正係数演算装置1では、上記のようにして、順次、現在のGPS情報を取り込み、所定の処理を実行した後、新たな基準パルス情報NSplsが順次蓄積される。新たに演算された基準パルス情報NSplsを追加し(この蓄積量の総計は4000程度とできる)、古い情報を捨てることで、単位パルス平均距離は、常に、現状を代表できる値に維持される。   In the correction coefficient calculation device 1 according to the present application, as described above, the current GPS information is sequentially fetched and a predetermined process is executed, and then new reference pulse information NSpls is sequentially accumulated. The newly calculated reference pulse information NSpls is added (the total of the accumulated amounts can be about 4000), and old information is discarded, so that the unit pulse average distance is always maintained at a value that can represent the current state.

距離補正係数演算部126は、図5に示すように、距離補正係数演算手段126a、距離補正係数出力手段126bを備えて構成されている。
距離補正係数演算手段126aは、平均距離演算部125で求められる単位パルス平均距離Lavと、予めデフォルト値として設定されている1パルス当りの距離Ldの比(Lav/Ld)を演算し、この比が本願にいう距離補正係数kとなる。
As shown in FIG. 5, the distance correction coefficient calculation unit 126 includes a distance correction coefficient calculation means 126a and a distance correction coefficient output means 126b.
The distance correction coefficient calculation means 126a calculates a ratio (Lav / Ld) between the unit pulse average distance Lav obtained by the average distance calculation unit 125 and the distance Ld per pulse that is set in advance as a default value. Is the distance correction coefficient k referred to in the present application.

このようにして得られた距離補正係数kが、距離補正係数出力手段126bで出力可能に構成されている。   The distance correction coefficient k obtained in this way is configured to be output by the distance correction coefficient output means 126b.

以上が、本願に係る補正係数演算装置1の構成の説明であるが、以下、図7〜図11に示すフローチャートを使用して、補正係数演算処理について説明する。
図7は、補正係数演算処理のメインフローであり、新たなGPS情報(処理フロー内にあっては、このGPS情報を「現在のGPS情報」と呼ぶ)の取り込みを開始条件として、この現在のGPS情報に基づく学習処理を行う。このメインフローに従った処理は、主に、GPS情報選択部110により実行される。
The above is the description of the configuration of the correction coefficient calculation apparatus 1 according to the present application. Hereinafter, correction coefficient calculation processing will be described using the flowcharts shown in FIGS. 7 to 11.
FIG. 7 is a main flow of the correction coefficient calculation process, and taking this new GPS information (in this processing flow, this GPS information is called “current GPS information”) as a start condition, A learning process based on GPS information is performed. Processing according to this main flow is mainly executed by the GPS information selection unit 110.

学習処理の開始は、新たなGPS情報(現在のGPS情報)の取り込みで開始される(ステップ1:yes)。新たなGPS情報の取り込みがない状態では、新たなGPS情報の取り込み待ち状態となる(ステップ1:no)。   The learning process is started by taking in new GPS information (current GPS information) (step 1: yes). In a state where new GPS information is not captured, a waiting state for capturing new GPS information is entered (step 1: no).

現在のGPS情報の取り込みが起こると、そのGPS情報に関する学習処理を開始する。学習処理は、現在のGPS情報に対して、その前、所定数までの過去のGPS情報に戻って、現在のGPS情報と過去のGPS情報との対を作成し、作成されるGPS情報対に対する処理を順次、繰返す処理である。そこで、カウンタIを1にセットする(ステップ2)とともに、所定の条件下において、カウンタIを順次インクリメント(ステップ9)する。   When the current GPS information is captured, a learning process related to the GPS information is started. The learning process returns to a predetermined number of past GPS information before the current GPS information, creates a pair of current GPS information and past GPS information, and creates a pair of GPS information This process repeats the process sequentially. Therefore, the counter I is set to 1 (step 2), and the counter I is sequentially incremented (step 9) under predetermined conditions.

上記カウンタIが、所定数(本例では32)に到達しているか否かを判定する(ステップ3)。カウンタIが32に到達するまでは、新たに取り込まれた現在のGPS情報と、現在からカウンタI番過去のGPS情報の取り込みを実行し、以下の処理の対象とするGPS情報対(現在のGPS情報とI番前のGPS情報の対)を生成する(ステップ4)。   It is determined whether or not the counter I has reached a predetermined number (32 in this example) (step 3). Until the counter I reaches 32, the current GPS information newly acquired and the GPS information of the past counter I from the present are acquired, and the GPS information pair (current GPS) to be subjected to the following processing is executed. A pair of information and GPS information before I is generated (step 4).

上記のようにして、逐次生成される各GPS情報対に対して、第一〜第三条件判定処理(ステップ5、6、7)を実行し、これら条件を全て満足するGPS情報対を使用可能な情報と判定し、これまで得られている情報及び現在のGPS情報を使用して、距離補正係数kの演算・出力を実行する(ステップ8)。   As described above, the first to third condition determination processing (steps 5, 6, and 7) is executed for each GPS information pair that is sequentially generated, and GPS information pairs that satisfy all these conditions can be used. The distance correction coefficient k is calculated and output using the information obtained so far and the current GPS information (step 8).

ここで、図7に示すように、第一条件判定部121で実行される第一条件判定(ステップ3)において、この条件に適合しないと判断されたGPS情報対が現れた場合は、カウンタループ(ステップ3〜ステップ9を巡るループ)を脱し、現在のGPS情報に関する学習を終える。
第二条件判定部122で実行される第二条件判定においては、この条件に適合しないと判断されたGPS情報対が現れた場合は、カウンタループ内に留まるが、そのGPS情報対が距離補正係数の演算処理の対象からは外され、カウンタIのインクリメント処理I=I+1のみが実行される(ステップ9)。
第三条件判定部123で実行される第三条件判定に関しは、第一条件判定と同様である。
Here, as shown in FIG. 7, in the first condition determination (step 3) executed by the first condition determination unit 121, if a GPS information pair determined not to meet this condition appears, the counter loop (Loop around step 3 to step 9) is taken off and the learning about the current GPS information is finished.
In the second condition determination executed by the second condition determination unit 122, if a GPS information pair that is determined not to meet this condition appears, the GPS information pair remains in the counter loop. And the counter I increment processing I = I + 1 only is executed (step 9).
The third condition determination executed by the third condition determination unit 123 is the same as the first condition determination.

従って、このメインフローにあっては、新たなGPS情報の取り込みが起こると、当該GPS情報である現在のGPS情報から順次過去のGPS情報に戻る操作を繰り替えし、第一条件判定及び第三条件判定が満足される限りにおいて、順次、距離補正係数の演算導出を繰返すこととなる。よって、GPS情報対間内に存在する全てのGPS情報は、これら条件判定に関して、個々に、両条件を満足するものとなる。   Therefore, in this main flow, when new GPS information is taken in, the operation for returning to the past GPS information from the current GPS information as the GPS information is repeated, and the first condition determination and the third condition are repeated. As long as the determination is satisfied, the calculation of the distance correction coefficient is sequentially repeated. Therefore, all the GPS information existing in the GPS information pair individually satisfies both conditions with respect to the condition determination.

図8は、第一条件判定処理を示すフローチャートである。
以下に示す表1に、第一条件判定処理における判定条件種、その判定を実行する判定条件手段及び、実際の判定条件を示した。
FIG. 8 is a flowchart showing the first condition determination process.
Table 1 shown below shows determination condition types in the first condition determination process, determination condition means for executing the determination, and actual determination conditions.

Figure 2007155363
Figure 2007155363

同フローに示すように、第一条件判定にあっては、判定は3段階で実行されるように構成されており、GPS情報対に関して、まず、その精度判定、衛星数判定、速度判定及び直進判定を行い、判定を満たす場合は以降の処理におくる(ステップ11:yes)。次に、定速判定を行い、判定を満たす場合は以降の処理におくる(ステップ12:yes)、さらに勾配判定を行い、判定を満たす場合は以降の処理におくる(ステップ13:yes)。一方、いずれかの条件が満足されない場合は、処理の対象としている現在のGPS情報に関する処理を終える(ステップ11、ステップ12、ステップ13:no)。
このようにして、第一条件判定で、距離補正係数の演算に適切に使用できないGPS情報が処理の対象から除かれる。
As shown in the flow, in the first condition determination, the determination is configured to be executed in three stages. Regarding the GPS information pair, first, the accuracy determination, the satellite number determination, the speed determination, and the straight traveling are performed. If the determination is made and the determination is satisfied, the subsequent processing is performed (step 11: yes). Next, constant speed determination is performed, and if the determination is satisfied, the subsequent processing is performed (step 12: yes), further gradient determination is performed, and if the determination is satisfied, the subsequent processing is performed (step 13: yes). On the other hand, when any one of the conditions is not satisfied, the processing regarding the current GPS information to be processed is finished (step 11, step 12, and step 13: no).
In this way, in the first condition determination, GPS information that cannot be appropriately used for the calculation of the distance correction coefficient is excluded from the processing target.

図9は、第二条件判定処理の内容を示すフローチャートである。
以下に示す表2に、第二条件判定処理における判定条件種、その判定を実行する判定条件手段及び、実際の判定条件を示した。
FIG. 9 is a flowchart showing the contents of the second condition determination process.
Table 2 shown below shows determination condition types in the second condition determination process, determination condition means for executing the determination, and actual determination conditions.

Figure 2007155363
Figure 2007155363

同フローに示すように、第二条件判定にあっては、判定は2段階で実行される。
先ず、処理の対象としているGPS情報対に関して、移動距離演算手段122aにより、これらGPS情報を受信した2点間の移動距離Lgpsを求める(ステップ21)。このようにして求められた移動距離Lgpsが、移動距離判定手段122bにより、所定の移動距離以上か否かを判定する(ステップ22)。本例の場合は、表2に示すように100m以上を判定条件とする。そして、総度数が充分確保されている状況では、100m以上の場合(ステップ22:yes)は、以降の処理の対象とすることとし、100m未満の場合(ステップ22:no)は、このGPS情報対は以降の処理に使用することなく、カウンタIを1増加させる(ステップ9)。結果、処理は、現在処理対象より一つ前の過去のGPS情報と、現在のGPS情報との対に移ることとなる。
As shown in the flow, in the second condition determination, the determination is executed in two stages.
First, regarding the GPS information pair to be processed, the movement distance calculation means 122a obtains the movement distance Lgps between the two points that received these GPS information (step 21). The movement distance Lgps thus determined is determined by the movement distance determination means 122b to be equal to or greater than a predetermined movement distance (step 22). In the case of this example, as shown in Table 2, the determination condition is 100 m or more. In a situation where the total frequency is sufficiently secured, if it is 100 m or more (step 22: yes), it is assumed that it is a target of the subsequent processing, and if it is less than 100 m (step 22: no), this GPS information The pair increments the counter I by 1 without being used for subsequent processing (step 9). As a result, the processing shifts to a pair of the previous GPS information immediately before the current processing target and the current GPS information.

次に、処理の対象としているGPS情報対に関して、GPS数演算手段122cにより、これらGPS情報を受信した2点間にある影響度eを求める(ステップ23)。GPS数判定手段122dにより、このようにして求められた影響度eが、所定の影響度以下か否かを判定する。本例の場合は、表2に示すように0.05以下を判定条件とする。0.05以下の場合(ステップ24:yes)は、以降の処理の対象とすることとし、0.05より大きい場合(ステップ24:no)は、このGPS情報対は以降の処理に使用することなく、距離の場合と同様に、カウンタIを1増加させる。結果、処理は、現在処理対象より一つ前の過去のGPS情報と、現在のGPS情報との対に移る。   Next, with respect to the GPS information pair to be processed, the GPS number calculation means 122c obtains the influence degree e between the two points at which the GPS information is received (step 23). The GPS number determination means 122d determines whether or not the influence degree e thus obtained is equal to or less than a predetermined influence degree. In this example, as shown in Table 2, 0.05 or less is set as the determination condition. If it is 0.05 or less (step 24: yes), it will be the target of the subsequent processing. If it is larger than 0.05 (step 24: no), this GPS information pair shall be used for the subsequent processing. Instead, the counter I is incremented by 1 as in the case of the distance. As a result, the processing shifts to a pair of the previous GPS information immediately before the current processing target and the current GPS information.

図10は、第三条件判定処理の内容を示すフローチャートである。
以下に示す表3に、第三条件判定処理における判定条件種、その判定を実行する判定条件手段及び、実際の判定条件を示した。
FIG. 10 is a flowchart showing the contents of the third condition determination process.
Table 3 below shows determination condition types in the third condition determination process, determination condition means for executing the determination, and actual determination conditions.

Figure 2007155363
Figure 2007155363

この条件判定では、基準パルス数演算手段123aにより、先の第二条件判定で求められている2点間の移動距離Lgpsを使用して、処理の対象としているGPS情報対に関して、これらGPS情報を受信した2点間の基準パルス数NSplsを求める(ステップ31)。この基準パルス数NSplsは、2点間で測定されたパルス数を基準距離LSに換算したものであり、移動が標準的な移動か異常な状態での移動かの評価指標となる。   In this condition determination, the reference pulse number calculation means 123a uses the movement distance Lgps between the two points obtained in the previous second condition determination to determine the GPS information for the GPS information pair to be processed. The reference pulse number NSpls between the two received points is obtained (step 31). The reference pulse number NSpls is obtained by converting the pulse number measured between two points into a reference distance LS, and serves as an evaluation index for whether the movement is a standard movement or a movement in an abnormal state.

基準パルス数判定手段123bにより、このようにして求められた基準パルス数NSplsが、これまで求められている基準パルス数NSplsに対して、所定の範囲内か否かを判定する。本例の場合は、これまで求められている基準パルス数NSplsの平均値の0.7〜1.3の範囲内か否かを判定条件とする。範囲内の場合(ステップ32:yes)は、以降の処理の対象とすることとし、範囲外の場合(ステップ32:no)は、このGPS情報対に関する学習は終了する。   The reference pulse number determination means 123b determines whether or not the reference pulse number NSpls thus determined is within a predetermined range with respect to the reference pulse number NSpls determined so far. In the case of this example, the determination condition is whether it is within the range of 0.7 to 1.3 of the average value of the reference pulse number NSpls obtained so far. If it is within the range (step 32: yes), it is assumed that it is an object of the subsequent processing, and if it is out of the range (step 32: no), the learning regarding this GPS information pair ends.

図11に示す距離補正係数kの演算処理は、以上のようにして条件判定を経ることで、選別されてきたGPS情報対を距離補正係数演算に有用な情報として取り扱い、情報の蓄積を行うとともに、所定量の情報の蓄積が完了したことを条件として、距離補正係数kを演算し、演算結果を出力する処理である。   In the calculation process of the distance correction coefficient k shown in FIG. 11, the selected GPS information pair is handled as information useful for the distance correction coefficient calculation by performing the condition determination as described above, and the information is accumulated. In this process, the distance correction coefficient k is calculated on the condition that accumulation of a predetermined amount of information is completed, and the calculation result is output.

後者の距離補正係数kの演算処理は、蓄積される情報数に従って、2系統に分けられており、装置の使用経歴が浅く、蓄積される情報数が所定の情報数より少ない場合は、図11において左側の処理系統を辿る、蓄積された情報数が充分な場合は、右側の処理系統を辿るものとされる。以下、順に説明する。   The latter calculation processing of the distance correction coefficient k is divided into two systems according to the number of information to be accumulated. When the device has a short history of use and the number of information to be accumulated is smaller than the predetermined number of information, FIG. If the number of accumulated information traced in the left processing system is sufficient, the right processing system is traced. Hereinafter, it demonstrates in order.

第一〜第三の判定条件を満足したGPS情報対に関しては、その基準パルス数NSplsが求められて、この処理段階に到る。
基準パルス数記憶部124における処理は、図11に示すステップ41における処理であり、図12にその詳細フローチャートで示すように、処理がこの段階に単位回到達したことを条件として、前記情報数決定手段124aによりその情報数を決定し(ステップ51)、前記蓄積記憶手段124bにより所定の記憶領域に、基準パルス数NSplsの値に従って分類して、その情報数分だけ収納する(ステップ52)。
For the GPS information pair that satisfies the first to third determination conditions, the reference pulse number NSpls is obtained, and this processing stage is reached.
The processing in the reference pulse number storage unit 124 is the processing in step 41 shown in FIG. 11. As shown in the detailed flowchart in FIG. 12, the information number determination is performed on condition that the processing has reached this stage unit times. The number of information is determined by means 124a (step 51), and the storage unit 124b classifies the information into a predetermined storage area according to the value of the reference pulse number NSpls, and stores that number of information (step 52).

さらに、図11に戻って説明を続けると、引き続いて、平均距離演算部125での処理に移るのであるが、蓄積情報数確認手段125aで、上記記憶領域に蓄積される情報の総数を確認する(ステップ42)。
確認された情報の総数に従って、図上左右に示される各処理を実行する。第一情報数判定手段125b−1による処理において、情報の総数が、第一情報数(本例の場合は64)より大きい場合(ステップ43:yes)は、第二情報数判定手段125b−2による処理において、総数が第二情報数(本例の場合は32)の倍数か否かを判定する(ステップ44−1)。そして、第二情報数の倍数に該当する場合(ステップ44−1:yes)は、平均距離演算手段125cによる1パルスの平均距離演算(ステップ45−1)、距離補正係数演算手段126aによる距離補正係数演算を経て(ステップ46−1)、距離補正係数出力手段126bにより得られた演算結果をそのまま出力する(ステップ47−1)。
一方、第二情報数の倍数に該当しない場合は、カウンタIのインクリメントを実行する(ステップ9)。
Further, returning to FIG. 11 and continuing the description, the process proceeds to the processing in the average distance calculation unit 125. The accumulated information number confirmation unit 125a confirms the total number of information accumulated in the storage area. (Step 42).
Each process shown on the left and right in the figure is executed according to the total number of confirmed information. In the processing by the first information number determination unit 125b-1, when the total number of information is larger than the first information number (64 in this example) (step 43: yes), the second information number determination unit 125b-2 In the processing according to (4), it is determined whether or not the total number is a multiple of the second information number (32 in this example) (step 44-1). And when it corresponds to the multiple of the 2nd information number (Step 44-1: yes), average distance calculation of 1 pulse by average distance calculation means 125c (Step 45-1), distance correction by distance correction coefficient calculation means 126a After the coefficient calculation (step 46-1), the calculation result obtained by the distance correction coefficient output means 126b is output as it is (step 47-1).
On the other hand, if it is not a multiple of the second information number, the counter I is incremented (step 9).

以上説明してきた処理が、装置の使用から所定期間を過ぎており、第一情報数以上の多くの情報量が確保されており、安定した距離補正係数を演算出力できる状況における処理状況である。   The processing described above is a processing situation in which a predetermined period has passed since the use of the apparatus, a large amount of information equal to or greater than the first information number is secured, and a stable distance correction coefficient can be calculated and output.

一方、情報の総数が、第一情報数判定手段125b−1による処理において、第一情報数(本例の場合は64)より小さい場合(ステップ43:no)は、第二情報数判定手段125b−3による処理として、総数が第三情報数(本例の場合は8)の倍数か否かを判定する(ステップ44−2)。そして、第三情報数の倍数に該当する場合(ステップ44−2:yes)は、平均距離演算手段125cによる1パルスの平均距離演算(ステップ45−2)、距離補正係数演算手段126aによる距離補正係数演算を経て(ステップ46−2)、距離補正係数出力手段126bにより距離補正係数出力(ステップ47−2)を実行する。   On the other hand, when the total number of information is smaller than the first information number (64 in this example) in the processing by the first information number determination unit 125b-1, the second information number determination unit 125b (step 43: no). As a process of -3, it is determined whether or not the total number is a multiple of the third information number (8 in this example) (step 44-2). And when it corresponds to the multiple of the 3rd information number (step 44-2: yes), average distance calculation of 1 pulse by average distance calculation means 125c (step 45-2), distance correction by distance correction coefficient calculation means 126a After the coefficient calculation (step 46-2), the distance correction coefficient output means 126b executes the distance correction coefficient output (step 47-2).

先に説明した図11右側に示す処理系統では、得られた演算結果を、そのまま出力するものとしたが、この左側に示す処理系統でも、その出力処理形態は踏襲される。但し、第二情報数と第三情報数との関係から、左側のフローでは、情報数の少ない段階から、高い頻度で、距離補正係数kの出力がなされることとなる(ステップ47−2)。
一方、第二情報数の倍数に該当しない場合は、カウンタIのインクリメントを実行する(ステップ9)ことに関しては、同様である。
In the processing system shown on the right side of FIG. 11 described above, the obtained calculation result is output as it is, but the output processing form is followed also in the processing system shown on the left side. However, from the relationship between the number of second information and the number of third information, in the left flow, the distance correction coefficient k is output with high frequency from the stage where the number of information is small (step 47-2). .
On the other hand, when it does not correspond to the multiple of the second information number, the increment of the counter I is executed (step 9).

このように装置の使用開始から比較的期間経過が短く蓄積される情報量が少ない状況で、第一情報数未満の情報量しか得られていない状況では、異常値を排除しながら、真値に近いと考えられる距離補正係数kを演算出力した処理を実行できる。   In this way, in a situation where the amount of information that is accumulated is relatively short since the start of use of the device and the accumulated amount of information is less than the first information number, the true value is obtained while excluding abnormal values. A process of calculating and outputting a distance correction coefficient k considered to be close can be executed.

結果、本願に係る補正係数演算装置1を使用して、現在の状況にあった距離補正係数を得、自位置認識装置を使用して自位置を求め、ナビゲーションの用に好適に供することができる。   As a result, the distance correction coefficient suitable for the current situation can be obtained using the correction coefficient calculation apparatus 1 according to the present application, and the own position can be obtained using the own position recognition apparatus, which can be suitably used for navigation. .

〔別実施の形態〕
(1) 上記の実施の形態においては、関係量として基準パルス情報を使用したが、当然にGPS情報から求まる移動距離Lgpsを使用して、関係量として単位パルス当りの距離(移動距離)を直接求めてもよい。
(2) 上記の実施の形態では、第一条件に属する全ての条件を満たすGPS情報対を距離補正係数の演算に使用するものとしたが、用途によっては、それら条件項目のうち、いずれか採用するものとしてもよい。
(3) 上記の実施の形態では、新たなGPS情報の取り込み毎に、過去のGPS情報との対を作成し、距離補正係数の演算を実行するものとしたが、本願手法は、予め時系列で記憶されているGPS情報群に対して、任意の2つのGPS情報を対として選択し・距離補正係数の演算に使用する場合にも適用できる。即ち、新たなGPS情報の取り込み毎に行われる必要はない。
(4)上記の実施の形態では、GPS情報対を構成する過去のGPS情報の戻り数(所定数)を32としたが、この数値は、距離補正係数の信頼性を失わず、同時に処理に要する時間を過度に増加させない限りにおいて変更可能である。
(5) 平均距離演算部125で採用する第一情報数、第二情報数、第三情報数としては、本実施例では(64、32、8)の組み合わせとしたが、さらに大きな数の組合わせを採用してもよく、任意の組み合わせを採用できる。但し、これら情報数の性質上、第一、第二、第三と進むに従ってその数は低下され、同時に演算処理上、演算が簡便となる数値の組み合わせが好ましい。
(6) 上記の実施の形態では、移動の直進性の判定に関して、GPS情報に含まれる進行方位情報を使用してその直進性を判断するものとしたが、別途設けられているジャイロセンサ等からの方位情報からも、移動の直進性を判定するものとしてもよい。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, the reference pulse information is used as the relation quantity, but naturally the distance (movement distance) per unit pulse is directly used as the relation quantity using the movement distance Lgps obtained from the GPS information. You may ask for it.
(2) In the above embodiment, the GPS information pair that satisfies all the conditions belonging to the first condition is used for the calculation of the distance correction coefficient. However, depending on the application, any one of these condition items is adopted. It is good also as what to do.
(3) In the above embodiment, every time new GPS information is captured, a pair with the past GPS information is created and the distance correction coefficient is calculated. This can also be applied to the case where any two pieces of GPS information are selected as a pair from the GPS information group stored in the above and used for calculating the distance correction coefficient. That is, it does not need to be performed every time new GPS information is captured.
(4) In the above embodiment, the return number (predetermined number) of the past GPS information constituting the GPS information pair is set to 32. However, this numerical value is not lost in the reliability of the distance correction coefficient and is processed simultaneously. The time can be changed as long as the time required is not increased excessively.
(5) The number of first information, the number of second information, and the number of third information adopted by the average distance calculation unit 125 is a combination of (64, 32, 8) in this embodiment, but a larger number of sets A combination may be employed, and any combination may be employed. However, due to the nature of the number of information, the number is reduced as the first, second, and third proceed, and at the same time, a combination of numerical values that facilitates the calculation is preferable.
(6) In the above embodiment, the straightness of movement is determined using the traveling direction information included in the GPS information. However, from the gyro sensor provided separately, etc. The straightness of movement may be determined from the azimuth information.

逐次取り込まれるGPS情報を十分に生かして、精度が高く信頼性の高い距離補正係数を迅速に得ることができる補正係数演算装置を得ることができ、信頼性の高い自位置認識を行える自位置認識装置を得ることができた。   Self-recognition that can make use of GPS information that is sequentially captured to obtain a correction coefficient calculation device that can quickly obtain a highly accurate and reliable distance correction coefficient and that can perform highly reliable self-position recognition. Could get the device.

本願に係る補正係数演算装置及び自位地認識装置の機能ブロック図Functional block diagram of correction coefficient calculation device and self-recognition location recognition device according to the present application GPS情報及びパルス信号の取り込み状態を示す説明図Explanatory drawing which shows the capture state of GPS information and pulse signal GPS情報数と移動距離とに関する影響度の説明図Explanatory drawing of the degree of influence on the number of GPS information and travel distance 平均距離演算部の詳細構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the detailed configuration of the average distance calculator 距離補正係数演算部の詳細構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the detailed configuration of the distance correction coefficient calculation unit 記憶部に記憶されるヒストグラムを示す図The figure which shows the histogram memorize | stored in a memory | storage part 距離補正係数演算のメインフローフローチャートMain flow flowchart of distance correction coefficient calculation 第一条件判定のフローチャートFirst condition determination flowchart 第二条件判定のフローチャートSecond condition determination flowchart 第三条件判定のフローチャートThird condition determination flowchart 距離補正係数演算出力のフローチャートDistance correction coefficient calculation output flowchart 情報数決定を伴う情報蓄積のフローチャートFlow chart of information storage with information count determination

符号の説明Explanation of symbols

1 補正係数演算装置
2 自位置認識装置
52 GPS情報取得部
55 パルス情報取得部
58 ジャイロ情報取得部
60 自位置記憶部
61 自位置演算部
110 GPS情報選択部
120 判定部
121 第一条件判定部
122 第二条件判定部
123 第三条件判定部
124 基準パルス数記憶部
125 平均距離演算部
126 距離補正係数演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Correction coefficient calculating device 2 Self-position recognition apparatus 52 GPS information acquisition part 55 Pulse information acquisition part 58 Gyro information acquisition part 60 Self-position storage part 61 Self-position calculation part 110 GPS information selection part 120 Determination part 121 First condition determination part 122 Second condition determination unit 123 Third condition determination unit 124 Reference pulse number storage unit 125 Average distance calculation unit 126 Distance correction coefficient calculation unit

Claims (14)

GPS衛星からの信号に基づいて受信時刻情報及び速度情報を含むGPS情報を周期的に取得するGPS情報取得手段と、
移動量に応じたパルス信号を出力する距離センサからのパルス数情報を、少なくとも前記GPS情報の取得と同時に取得するパルス数情報取得手段と、
前記パルス数情報に基づいて求められる移動距離を補正するための距離補正係数を、前記GPS情報及び前記パルス数情報に基づいて演算する補正係数演算装置であって、
任意の2点のGPS情報に関して所定の第一条件を満たすか否かを判定する第一条件判定手段と、
前記2点のGPS情報が前記第一条件を満たす場合に、前記2点間のGPS情報に基づいて前記2点間の移動距離を演算する移動距離演算手段と、
前記移動距離演算手段により演算された前記2点間の移動距離と前記2点間の前記パルス数情報に示されるパルス数の差分との関係量を演算する関係量演算手段と、
前記関係量演算手段により演算された前記関係量の情報を記憶する記憶手段と、
前記2点間の移動距離に応じて、前記関係量を前記記憶手段に記憶する際の情報数を調節する情報数調節手段と、
前記記憶手段に格納された関係量の情報数が一定数以上となった後に、前記記憶手段に格納された複数の前記関係量に基づいて、代表関係量を演算する代表関係量演算手段と、
前記代表関係量を用いて前記距離センサの出力を補正するための距離補正係数を演算する距離補正係数演算手段と、
を備える補正係数演算装置。
GPS information acquisition means for periodically acquiring GPS information including reception time information and speed information based on signals from GPS satellites;
Pulse number information acquisition means for acquiring pulse number information from a distance sensor that outputs a pulse signal corresponding to the amount of movement at least simultaneously with acquisition of the GPS information;
A correction coefficient calculation device for calculating a distance correction coefficient for correcting a movement distance obtained based on the pulse number information based on the GPS information and the pulse number information,
First condition determining means for determining whether or not a predetermined first condition is satisfied with respect to any two points of GPS information;
When the GPS information of the two points satisfies the first condition, a moving distance calculating means for calculating a moving distance between the two points based on the GPS information between the two points;
A relation amount calculation means for calculating a relation amount between the movement distance between the two points calculated by the movement distance calculation means and the pulse number difference indicated in the pulse number information between the two points;
Storage means for storing information on the relation amount calculated by the relation amount calculation means;
Information number adjusting means for adjusting the number of information when storing the relation amount in the storage means according to the moving distance between the two points;
Representative relation quantity computing means for computing a representative relation quantity based on a plurality of the relation quantities stored in the storage means after the number of pieces of information of the relation quantity stored in the storage means becomes a certain number or more;
Distance correction coefficient calculating means for calculating a distance correction coefficient for correcting the output of the distance sensor using the representative relation amount;
A correction coefficient computing device comprising:
前記関係量は、基準距離当りのパルス数又は単位パルス数当りの距離である請求項1に記載の補正係数演算装置。   The correction coefficient calculation device according to claim 1, wherein the relation amount is a pulse number per reference distance or a distance per unit pulse number. 前記第一条件は、所定の誤差半径内の情報であるか否かを判定するための精度条件、信号を受信した衛星数が所定数以上であるか否かを判定するための衛星数条件、一定速度以上で走行しているか否かを判定するための速度条件、直進移動状態を示しているか否かを判定するための直進条件、定速移動状態を示しているか否かを判定するための定速条件、のいずれか一つ以上を含む請求項1又は2に記載の補正係数演算装置。   The first condition is an accuracy condition for determining whether or not the information is within a predetermined error radius, a satellite number condition for determining whether or not the number of satellites that have received the signal is greater than or equal to a predetermined number, A speed condition for determining whether or not the vehicle is traveling at a certain speed or more, a straight line condition for determining whether or not a straight traveling state is indicated, and whether or not a constant speed moving state is indicated The correction coefficient calculation device according to claim 1, comprising any one or more of constant speed conditions. 情報数調節手段は、前記2点間の移動距離の増加に従う複数段階の分類を用い、前記関係量を前記記憶手段に記憶する際には、当該関係量の演算元の前記2点間の移動距離に関する段階が増加するに従って、当該関係量についての情報数を増やす請求項1から3の何れか一項に記載の補正係数演算装置。   The information number adjusting means uses a plurality of classifications according to an increase in the moving distance between the two points, and when storing the relation amount in the storage means, the movement between the two points from which the relation amount is calculated The correction coefficient calculation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of pieces of information regarding the related amount is increased as the number of steps related to the distance increases. 前記2点間のいずれかのGPS情報が前記第一条件を満たさない場合には、当該2点のGPS情報についての処理を終了する請求項1から4の何れか一項に記載の補正係数演算装置。   The correction coefficient calculation according to any one of claims 1 to 4, wherein if any of the GPS information between the two points does not satisfy the first condition, the processing for the GPS information of the two points is terminated. apparatus. 前記2点間のGPS情報の数が所定数以上であるというGPS情報数条件を満たすか否かを判定するGPS情報数判定手段を更に備え、
前記GPS情報数条件を満たさない場合には、前記関係量演算手段による前記関係量の演算対象外とする請求項1から5の何れか一項に記載の補正係数演算装置。
GPS information number determination means for determining whether or not a GPS information number condition that the number of GPS information between the two points is a predetermined number or more is satisfied,
The correction coefficient calculation device according to any one of claims 1 to 5, wherein when the GPS information count condition is not satisfied, the relation amount calculation unit excludes the relation amount calculation target.
前記現在のGPS情報の取得時に所定角度以上の勾配を移動中であるか否かを判定する勾配判定手段を更に備え、
勾配を移動中であると判定された場合には、当該2点のGPS情報についての処理を終了する請求項1から6の何れか一項に記載の補正係数演算装置。
A gradient determination means for determining whether or not the gradient of a predetermined angle or more is being moved when the current GPS information is acquired;
The correction coefficient calculation device according to any one of claims 1 to 6, wherein when it is determined that the gradient is moving, the processing for the GPS information of the two points is ended.
前記請求項1から7の何れか一項に記載の補正係数演算装置を備えた自位置認識装置であって、
方位センサからの方位情報を取得する方位情報取得手段を備え、
前記パルス数情報、前記方位情報と前記補正係数演算装置により得られる前記距離補正係数に基づいて、自位置の移動軌跡を演算し、自位置の認識を行う自位置演算手段を備える自位置認識装置。
A self-position recognition device comprising the correction coefficient calculation device according to any one of claims 1 to 7,
A direction information acquisition means for acquiring direction information from the direction sensor is provided.
Self position recognition device comprising self position calculation means for calculating a movement locus of the self position and recognizing the self position based on the pulse number information, the azimuth information and the distance correction coefficient obtained by the correction coefficient calculation device. .
GPS衛星からの信号に基づいて受信時刻情報及び速度情報を含むGPS情報を周期的に取得するGPS情報取得ステップと、
移動量に応じたパルス信号を出力する距離センサからのパルス数情報を、少なくとも前記GPS情報の取得と同時に取得するパルス数情報取得ステップと、を実行し、
前記パルス数情報に基づいて求められる移動距離を補正するための距離補正係数を、前記GPS情報及び前記パルス数情報に基づいて演算する処理をコンピュータに実行させる補正係数演算プログラムであって、
任意の2点のGPS情報に関して所定の第一条件を満たすか否かを判定する第一条件判定ステップと、
前記2点のGPS情報が前記第一条件を満たす場合に、前記2点間のGPS情報に基づいて前記2点間の移動距離を演算する移動距離演算ステップと、
前記移動距離演算ステップにより演算された前記2点間の移動距離と前記2点間の前記パルス数情報に示されるパルス数の差分との関係量を演算する関係量演算ステップと、
前記2点間の移動距離に応じて、前記関係量を記憶手段に記憶する際の情報数を調節する情報数調節ステップと、
情報数調節ステップによる調節後の情報数の前記関係量の情報を前記記憶手段に記憶する記憶ステップと、
前記記憶手段に格納された関係量の情報数が一定数以上となった後に、前記記憶手段に格納された複数の前記関係量に基づいて、代表関係量を演算する代表関係量演算ステップと、
前記代表関係量を用いて前記距離センサの出力を補正するための距離補正係数を演算する距離補正係数演算ステップと、
を備える補正係数演算プログラム。
GPS information acquisition step for periodically acquiring GPS information including reception time information and speed information based on signals from GPS satellites;
A pulse number information acquisition step of acquiring pulse number information from a distance sensor that outputs a pulse signal according to the amount of movement, at least simultaneously with the acquisition of the GPS information,
A correction coefficient calculation program for causing a computer to execute a process for calculating a distance correction coefficient for correcting a moving distance obtained based on the pulse number information based on the GPS information and the pulse number information,
A first condition determination step for determining whether or not a predetermined first condition is satisfied with respect to arbitrary two points of GPS information;
A moving distance calculating step of calculating a moving distance between the two points based on the GPS information between the two points when the GPS information of the two points satisfies the first condition;
A relation amount calculation step for calculating a relation amount between the movement distance between the two points calculated in the movement distance calculation step and the difference in the number of pulses indicated in the pulse number information between the two points;
An information number adjusting step of adjusting the number of information when storing the relation amount in the storage unit according to the moving distance between the two points;
A storage step of storing, in the storage means, information on the relation amount of the number of information after adjustment by the information number adjustment step;
A representative relation amount calculation step of calculating a representative relation amount based on the plurality of relation amounts stored in the storage means after the number of pieces of information of the relation amount stored in the storage means reaches a certain number or more;
A distance correction coefficient calculating step of calculating a distance correction coefficient for correcting the output of the distance sensor using the representative relation amount;
A correction coefficient calculation program comprising:
情報数調節ステップは、前記2点間の移動距離の増加に従う複数段階の分類を用い、前記関係量を前記記憶手段に記憶する際には、当該関係量の演算元の前記2点間の移動距離に関する段階が増加するに従って、当該関係量についての情報数を増やす請求項9に記載の補正係数演算プログラム。   The information number adjusting step uses a plurality of classifications according to an increase in the moving distance between the two points, and when storing the relation amount in the storage means, the movement between the two points from which the relation amount is calculated The correction coefficient calculation program according to claim 9, wherein the number of pieces of information about the relation amount is increased as the steps related to the distance increase. 前記2点間のいずれかのGPS情報が前記第一条件を満たさない場合には、当該2点のGPS情報についての処理を終了する請求項9又は10に記載の補正係数演算プログラム。   The correction coefficient calculation program according to claim 9 or 10, wherein when any GPS information between the two points does not satisfy the first condition, the processing for the GPS information of the two points is ended. 前記2点間のGPS情報の数が所定数以上であるというGPS情報数条件を満たすか否かを判定するGPS情報数判定ステップを更に備え、
前記GPS情報数条件を満たさない場合には、前記関係量演算ステップ以降のステップにおける処理の対象外とする請求項9から11の何れか一項に記載の補正係数演算プログラム。
A GPS information number determination step for determining whether or not a GPS information number condition that the number of GPS information between the two points is a predetermined number or more is satisfied,
The correction coefficient calculation program according to any one of claims 9 to 11, wherein when the GPS information count condition is not satisfied, the processing is not performed in the steps after the relation amount calculation step.
前記現在のGPS情報の取得時に所定角度以上の勾配を移動中であるか否かを判定する勾配判定ステップを更に備え、
勾配を移動中であると判定された場合には、当該2点のGPS情報についての処理を終了する請求項9から12の何れか一項に記載の補正係数演算プログラム。
A gradient determination step of determining whether or not a gradient of a predetermined angle or more is moving when the current GPS information is acquired;
The correction coefficient calculation program according to any one of claims 9 to 12, wherein when it is determined that the gradient is moving, the process on the GPS information of the two points is ended.
前記請求項9から13の何れか一項に記載の補正係数演算プログラムを含んで構成される自位置認識プログラムであって、
方位センサからの方位情報を取得する方位情報取得ステップを有し、
前記パルス数情報、前記方位情報と前記補正係数演算プログラムにより得られる前記距離補正係数に基づいて、自位置の移動軌跡を演算し、自位置の認識を行う自位置演算ステップをコンピュータに実行させる自位置認識プログラム。
A self-position recognition program comprising the correction coefficient calculation program according to any one of claims 9 to 13,
Having an orientation information acquisition step of acquiring orientation information from the orientation sensor;
Based on the pulse number information, the azimuth information, and the distance correction coefficient obtained by the correction coefficient calculation program, the self-position calculation step for calculating the movement locus of the own position and recognizing the own position is executed by the computer. Position recognition program.
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