JP2010223692A - Moving position detection device - Google Patents

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裕貴 権藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a moving position detection device specifying an interpolation position close to an actual azimuth by an inexpensive and small-sized device without using a gyro sensor or an acceleration sensor. <P>SOLUTION: This device is provided with: a GPS device 11 for specifying a GPS positioning position at every fixed period (T); a vehicle-speed pulse generation device 12; and a calculation device 13 for specifying the interpolation position by determining a moving distance at every unit time (Δt) in the fixed period (T) from specification of the preceding GPS positioning position until specification of a new GPS positioning position. The calculation device 13 specifies an average interpolation position from a plurality of interpolation positions including a GPS positioning position at the nearest past fixed time (ΔT) which is shorter than the fixed period (T) among interpolation positions specified at every unit time (Δt), uses an azimuth from the preceding average interpolation position to the newest average interpolation position as an estimated azimuth from the preceding interpolation position to the newest interpolation position, and specifies the newest interpolation position by using the estimated azimuth and the moving distance at the preceding unit time (Δt). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動体に搭載され、その移動体の移動位置等を検知するための移動位置検出装置に関する。   The present invention relates to a moving position detection device that is mounted on a moving body and detects a moving position and the like of the moving body.

従来から、移動体に搭載され、その移動体の移動位置等を検知するための移動位置検出装置としては、車両用のナビゲーションシステムが周知である。   2. Description of the Related Art Conventionally, a navigation system for a vehicle is well known as a moving position detection device that is mounted on a moving body and detects a moving position of the moving body.

また、このナビゲーションシステムにあっては、GPS衛星から電波(以下、単に「GPS電波」と称する)を受信して緯度経度を特定することで移動体の現在位置を求めると共に、ジャイロセンサや加速度センサを用いることによってGPS電波を受信し難いトンネル等での移動体の現在位置に対する位置補正を行っている。   In this navigation system, a current position of a moving body is obtained by receiving radio waves (hereinafter simply referred to as “GPS radio waves”) from GPS satellites and specifying latitude and longitude, and a gyro sensor or acceleration sensor. Is used to correct the current position of the moving body in a tunnel or the like where it is difficult to receive GPS radio waves.

しかしながら、このようなナビゲーションシステムにあっては、移動体の現在位置をモニタ表示した地図上に展開するため、膨大な地図情報を必要とするうえ、ジャイロセンサや加速度センサを搭載する必要があることと相俟って、自動二輪車等の小型車両への搭載は困難であるという問題が生じていた。   However, in such a navigation system, since the current position of the moving body is developed on a monitor-displayed map, a large amount of map information is required and a gyro sensor and an acceleration sensor must be mounted. Together with this, there has been a problem that it is difficult to mount on a small vehicle such as a motorcycle.

また、このようなナビゲーションシステムでは、その位置情報等を利用して、自車と他車とで現在位置と進行方向とを相互に通信することで衝突予防安全運転支援を行うASV(Advansed Safety Vehicle)等の衝突予防安全装置が知られている。   Further, in such a navigation system, using the position information or the like, ASV (Advanced Safety Vehicle) that performs collision prevention and safe driving support by mutually communicating the current position and the traveling direction between the own vehicle and the other vehicle. ) And the like are known.

特開2008−058096号公報JP 2008-058096 A

しかしながら、GPS電波を受信して緯度経度を特定することで移動体の現在位置を求める測位(以下、単に「GPSによる測位」と称する)は、一定周期(T)として1秒又は1秒を超える間隔で得られるが、ASV等の衝突予防安全装置に用いる場合には、1秒又は1秒を超える間隔では十分なサービスが提供されないという問題があった。   However, the positioning for obtaining the current position of the moving body by receiving GPS radio waves and specifying the latitude and longitude (hereinafter simply referred to as “positioning by GPS”) exceeds 1 second or 1 second as a fixed period (T). Although it can be obtained at intervals, when it is used for a collision prevention safety device such as ASV, there is a problem that sufficient services are not provided at intervals exceeding 1 second or 1 second.

また、上述した一定周期(T)の間やGPS電波の受信状態が悪い場合等のように、GPSによる測位で現在位置を補正・補間する場合、車速パルスセンサ・ジャイロセンサ・加速度センサ等の複数のセンサを設置して自立航行を行う必要があるばかりでなく、電子地図情報を用いたマッチング処理を行うための電子地図データを保存する大容量メモリが必要となり、全体的に装置の価格高騰や大型化の要因となってしまうという問題が生じていた。   Further, when the current position is corrected / interpolated by GPS positioning, such as during the above-described fixed period (T) or when the GPS radio wave reception state is poor, a plurality of vehicle speed pulse sensors, gyro sensors, acceleration sensors, etc. It is not only necessary to install the sensor of the vehicle and perform self-sustained navigation, but also a large-capacity memory for storing the electronic map data for performing the matching process using the electronic map information is required. The problem of becoming a factor of enlargement has arisen.

また、ジャイロセンサや加速度センサを用いて自立航行を行う場合、特に自動二輪車等にあっては、バンク角をつけてカーブ走行等を行うため、ジヤイロセンサや加速度センサを水平に設置することを前提とした四輪車と同様の補正方法では適正な航路が求められないという問題があった。   Also, when carrying out self-sustained navigation using a gyro sensor or acceleration sensor, especially in motorcycles, etc., it is assumed that the gyro sensor and acceleration sensor are installed horizontally in order to perform curve driving etc. with a bank angle. The correction method similar to that of the four-wheeled vehicle has a problem that an appropriate route cannot be obtained.

さらに、ジャイロセンサや加速度センサを用いず、GPSによる測位で得られた過去2点の現在位置(情報=緯度経度)を結ぶことで走行軌跡とし、その走行軌跡をそのまま直線的に延長することで現在走行中の方位と仮定し、その方位と車速パルスセンサで得られた車速パルスとから現在位置を補間しようとすると、カーブ走行時であっても、特定した補間位置は外側へと膨らむように誤差が発生してしまうという問題が生じていた。   Furthermore, by connecting the past two current positions (information = latitude and longitude) obtained by GPS positioning without using a gyro sensor or acceleration sensor, a travel locus is formed, and the travel locus is linearly extended as it is. Assuming the current driving direction, and trying to interpolate the current position from that direction and the vehicle speed pulse obtained by the vehicle speed pulse sensor, the specified interpolation position will swell outward even during curve driving There was a problem that an error occurred.

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、ジャイロセンサや加速度センサを用いることなく、安価且つ小型な装置で実際の方位に近い補間位置を特定することができる移動位置検出装置を提供することを目的とする。   Therefore, in consideration of the above circumstances, the present invention provides a moving position detection device that can specify an interpolation position close to an actual orientation with an inexpensive and small device without using a gyro sensor or an acceleration sensor. Objective.

本発明の移動位置検出装置は、移動体に搭載されてその移動位置を検知するための移動位置検出装置であって、GPS衛星から電波を受信して緯度経度を特定することで装置本体の現在位置を示すGPS測位位置を一定周期(T)毎に特定するGPS位置測位手段と、移動体の移動距離を検出する移動距離検出段と、前記GPS位置測位手段により前回のGPS測位位置を特定してから新たなGPS測位位置を特定するまでの一定周期(T)中における単位時間(Δt)毎の移動距離を求めて装置本体の位置を示す補間位置を特定する補間位置特定手段と、を備え、該補間位置特定手段は、単位時間(Δt)毎に特定した補間位置のうち一定周期(T)よりも短い直近の過去一定時間(ΔT)でのGPS測位位置を含む複数の補間位置から平均補間位置を特定し、前回の平均補間位置から最新の平均補間位置への方位を前回の補間位置から最新の補間位置への推定方位とすると共に、その推定方位と前回の補間位置から単位時間(Δt)経過後の移動距離とを用いて最新の補間位置を特定する。   The moving position detecting device of the present invention is a moving position detecting device that is mounted on a moving body and detects the moving position, and by receiving radio waves from a GPS satellite and specifying the latitude and longitude, A GPS position measuring means for specifying a GPS positioning position indicating a position for every fixed period (T), a moving distance detecting stage for detecting a moving distance of a moving body, and a previous GPS positioning position by the GPS position measuring means. Interpolating position specifying means for determining a moving distance per unit time (Δt) in a fixed period (T) from when the new GPS positioning position is specified to specify an interpolation position indicating the position of the apparatus main body. The interpolation position specifying means calculates an average from a plurality of interpolation positions including the GPS positioning position in the latest past fixed time (ΔT) shorter than the fixed period (T) among the interpolation positions specified every unit time (Δt). And the direction from the previous average interpolation position to the latest average interpolation position is set as the estimated direction from the previous interpolation position to the latest interpolation position. Δt) The latest interpolation position is specified using the movement distance after elapse.

本発明の移動位置検出装置によれば、ジャイロセンサや加速度センサを用いることなく、安価且つ小型な装置で実際の方位に近い補間位置を特定することができる。   According to the moving position detection apparatus of the present invention, it is possible to specify an interpolation position close to an actual direction with an inexpensive and small apparatus without using a gyro sensor or an acceleration sensor.

請求項2に記載の移動位置検出装置は、前記補間位置特定手段の平均補間位置特定における過去一定時間(ΔT)の設定時間とGPS測位位置の一定周期(T)とは、ΔT/T=0.7〜0.8の関係であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the moving position detecting device, the set time of the past fixed time (ΔT) and the fixed period (T) of the GPS positioning position in the average interpolation position specification of the interpolation position specifying means are ΔT / T = 0. .7 to 0.8.

請求項2に記載の移動位置検出装置によれば、直線走行時とカーブ走行時の全体を通じて安定した補間位置を特定することができる。   According to the moving position detection apparatus of the second aspect, it is possible to specify a stable interpolation position throughout the straight traveling and the curved traveling.

請求項3に記載の移動位置検出装置は、直進移動状態か旋廻移動状態かを判別する移動状態判別手段を備え、直進移動時と旋回移動時とで前記平均補間位置特定における過去一定時間(ΔT)の設定時間を変更して平均補間位置を特定することを特微とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a moving position detecting device including a moving state determining means for determining whether the moving state is a straight movement state or a turning movement state, and the past fixed time (ΔT ) To change the set time and specify the average interpolation position.

請求項3に記載の移動位置検出装置によれば、直線走行時とカーブ走行時とで異なった過去一定時間(ΔT)を設定し、走行状態に応じて安定した補間位置を特定することができる。   According to the moving position detecting device of the third aspect, it is possible to set a past fixed time (ΔT) that is different between the straight traveling and the curved traveling, and to specify a stable interpolation position according to the traveling state. .

請求項4に記載の移動位置検出装置は、前記移動状態判別手段は、少なくとも長短2種類以上の過去一定時間(ΔT)の単位時間(Δta),(Δtb)を用いて長短2種類以上の補間位置を特定し、これら複数の補間位置の内で新たなGPS測位位置に対して最も誤差の少ない単位時間(Δta)又は単位時間(Δtb)を選出して移動状態を判別すると共に、移動状態の判別は数回のGPS測位位置の一定周期(T)毎に実施し、次回の移動状態判別時期まで選出した単位時間(Δta)又は単位時間(Δtb)を用いて補間位置を特定することを特徴とする。   5. The moving position detecting device according to claim 4, wherein the moving state discriminating means uses at least two types of long and short interpolating units using a unit time (Δta) and (Δtb) of a past fixed time (ΔT). A position is specified, and a unit time (Δta) or a unit time (Δtb) with the least error is selected from among the plurality of interpolation positions, and the movement state is determined. Discrimination is performed every fixed period (T) of the GPS positioning position several times, and the interpolation position is specified using the unit time (Δta) or unit time (Δtb) selected until the next movement state discrimination time. And

請求項4に記載の移動位置検出装置によれば、直線走行時とカーブ走行時との2種類の過去一定時間(ΔT)の単位時間(Δta),(Δtb)を用いることにより、より一層走行状態に応じて安定した補間位置を特定することができる。   According to the moving position detecting device of the fourth aspect of the present invention, it is possible to further travel by using two types of unit time (Δta) and (Δtb) of the past fixed time (ΔT) during linear traveling and during curved traveling. A stable interpolation position can be specified according to the state.

本発明の移動位置検出装置は、ジャイロセンサや加速度センサを用いることなく、安価且つ小型な装置で実際の方位に近い補間位置を特定することができる。   The moving position detection device of the present invention can specify an interpolation position close to the actual direction with an inexpensive and small device without using a gyro sensor or an acceleration sensor.

本発明の一実施形態に係る移動位置検出装置の説明図である。It is explanatory drawing of the movement position detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る移動位置検出装置を利用した補間位置特定原理の説明図である。It is explanatory drawing of the interpolation position specific principle using the movement position detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る移動位置検出装置を利用した補間位置と従来の補間位置の各誤差を比較する説明図で、(A)は全体の説明図、(B)は(A)の二点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which compares each error of the interpolation position using the moving position detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and the conventional interpolation position, (A) is a whole explanatory drawing, (B) is two of (A). It is an enlarged view of the part enclosed with the dashed-dotted line. 本発明の一実施形態に係る移動位置検出装置の過去一定時間(ΔT)を変えた場合を比較する説明図で、(A)は全体の説明図、(B)は(A)の二点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。It is explanatory drawing which compares the case where the past fixed time ((DELTA) T) of the moving position detection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention is changed, (A) is whole explanatory drawing, (B) is the dashed-two dotted line of (A). It is an enlarged view of the part enclosed by.

次に、本発明の一実施形態にかかる移動位置検出装置の実施例について、図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施例は本発明の移動位置検出装置における好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。また、GPS衛星から受信した電波を利用して緯度経度を算出して位置を特定することから、算出されたデータそのものが実質的な位置となる。従って、以下の説明においては、特に指定しない限りは、便宜上、データ=位置及び算出=特定として説明する。   Next, an example of the movement position detection device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, although the Example shown below is a suitable specific example in the moving position detection apparatus of this invention, and there may be a technically preferable various limitation, the technical scope of this invention is especially this invention. Unless otherwise specified, the present invention is not limited to these embodiments. In addition, since the position is specified by calculating the latitude and longitude using radio waves received from GPS satellites, the calculated data itself is a substantial position. Therefore, in the following description, unless otherwise specified, for convenience, data = position and calculation = specification will be described.

図1は一実施形態に係る移動位置検出装置の説明図、本発明の一実施形態の移動位置検出装置を利用した補間位置特定原理の説明図である
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る移動位置検出装置10は、図示しない自動二輪車等の移動体に搭載されてその移動位置(現在位置)を検知するもので、図示しないGPS衛星から電波を受信して移動体としての移動位置検出装置10の現在位置をGPS測位位置として一定周期(T)毎に特定するGPS位置測位手段としてのGPS装置11と、移動体の移動距離を検出するための移動距離検出段としての車速パルス発生装置12と、GPS装置11により前回のGPS測位位置を特定してから新たなGPS測位位置を特定するまでの一定周期(T)中における単位時間(Δt)毎の移動距離を求めて移動位置検出装置10の補間位置を特定する補間位置特定手段としての計算装置13と、位置特定タイミングを計るためのタイマ14と、特定した各位置等を記憶するRAM等のメモリ15と、を備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a moving position detecting device according to an embodiment, and an explanatory diagram of an interpolation position specifying principle using the moving position detecting device of one embodiment of the present invention. As shown in FIG. The moving position detection apparatus 10 according to the embodiment is mounted on a moving body such as a motorcycle (not shown) and detects its moving position (current position). The moving position detection apparatus 10 receives a radio wave from a GPS satellite (not shown) as a moving body. A GPS device 11 as a GPS position positioning means that identifies the current position of the moving position detection device 10 as a GPS positioning position at a constant period (T), and a vehicle speed as a moving distance detection stage for detecting the moving distance of the moving body Movement per unit time (Δt) during a fixed period (T) from when the GPS positioning position is specified by the pulse generator 12 and the GPS apparatus 11 until the new GPS positioning position is specified A calculation device 13 as an interpolation position specifying means for obtaining the separation and specifying the interpolation position of the movement position detecting device 10, a timer 14 for measuring the position specifying timing, and a memory 15 such as a RAM for storing each specified position. And.

尚、GPS装置11及び車速パルス発生装置12とは、公知のものが用いられているため、以下の説明においては、計算手段13について説明する。また、本発明の移動位置検出装置10は、カーナビゲーションシステムにおける地図データ・ジャイロセンサ・加速度センサは必要としないため、これらは搭載されていないものとして説明する。従って、本発明の移動位置検出装置10は、車体に装備する新たな装置としては、距離計用として車速パルス発生装置12は標準装備されていることから、上述したGPS装置11と計算装置13のみとなる。尚、本発明の移動位置検出装置10をASV等の衝突予防安全装置に用いる場合には、別途のブザー・ランプ・バイブレータ等の報知手段や減速機構等の公知の機器が必要となる。   In addition, since the well-known thing is used for the GPS apparatus 11 and the vehicle speed pulse generator 12, the calculation means 13 is demonstrated in the following description. Moreover, since the moving position detection apparatus 10 of the present invention does not require map data, a gyro sensor, and an acceleration sensor in a car navigation system, these will be described as not being mounted. Accordingly, since the moving position detection device 10 of the present invention is equipped with a vehicle speed pulse generator 12 as a standard device for a distance meter as a new device to be mounted on the vehicle body, only the GPS device 11 and the calculation device 13 described above are included. It becomes. In addition, when using the moving position detection apparatus 10 of this invention for collision prevention safety apparatuses, such as ASV, well-known apparatuses, such as a separate alerting means, such as a buzzer, a lamp, and a vibrator, and a deceleration mechanism, are needed.

計算装置13は、GPS装置11によってGPS測位位置を特定してから単位時間(Δt)毎に、車速パルス発生装置12から出力されたパルス信号によって補間位置を特定する。   The calculation device 13 specifies the interpolation position by the pulse signal output from the vehicle speed pulse generator 12 every unit time (Δt) after the GPS positioning position is specified by the GPS device 11.

そのうえで、先ず、計算装置13は、GPS装置11によってGPS測位位置を特定する毎、及び、補間位置を特定する毎に、その特定時から遡った過去一定時間(ΔT)での各位置を利用して平均補間位置を特定する。   In addition, first, every time the GPS device 11 specifies the GPS positioning position and every time the interpolation position is specified, the calculation device 13 uses each position in the past fixed time (ΔT) that goes back from the specification time. To specify the average interpolation position.

さらに、計算装置13は、前回の平均補間位置から最新の平均補間位置への方位を前回の補間位置から最新の補間位置への推定方位とし、その推定方位と前回の補間位置から単位時間(Δt)経過後の移動距離とを用いて最新の補間位置を特定する。   Furthermore, the calculation device 13 sets the azimuth from the previous average interpolation position to the latest average interpolation position as the estimated azimuth from the previous interpolation position to the latest interpolation position, and unit time (Δt from the estimated azimuth and the previous interpolation position. ) The latest interpolation position is specified using the movement distance after the elapse.

この際、計算装置13は、平均補間位置を特定する際の過去一定時間(ΔT)の設定時間とGPS測位位置の一定周期(T)とは、ΔT≦Tの関係であるが、過去一定時間(ΔT)に関しては、単位時間(Δt)毎の補間位置の特定回数(例えば、過去3回)に置き換えても良い。   At this time, the calculation device 13 has a relationship of ΔT ≦ T between the set time of the past fixed time (ΔT) and the fixed period (T) of the GPS positioning position when specifying the average interpolation position. (ΔT) may be replaced with a specific number of interpolation positions per unit time (Δt) (for example, the past three times).

また、計算装置13は、平均補間位置を特定する際における過去一定時間(ΔT)の設定時間とGPS測位位置の一定周期(T)とは、ΔT/T=0.7〜0.8とするのが好ましい。   Moreover, the calculation device 13 sets ΔT / T = 0.7 to 0.8 as the set time of the past fixed time (ΔT) and the fixed cycle (T) of the GPS positioning position when specifying the average interpolation position. Is preferred.

さらに、計算装置13は、直進移動状態か旋廻移動状態かを判別する移動状態判別手段を兼ねており、直進移動時と旋回移動時とで平均補間位置特定における過去一定時間(ΔT)の設定時間を変更して平均補間位置を特定しても良い。   Further, the calculation device 13 also serves as a movement state determination means for determining whether the movement is in the straight movement state or the rotation movement state, and a set time of the past fixed time (ΔT) for specifying the average interpolation position between the straight movement and the turning movement. May be changed to specify the average interpolation position.

この際、計算装置13は、過去一定時間(ΔT)に対応する少なくとも長短2種類以上の単位時間(Δta)及び単位時間(Δtb)を用いて長短2種類以上の補間位置を特定し、これら複数の補間位置の内で新たなGPS測位位置に対して最も誤差の少ない単位時間(Δta)又は単位時間(Δtb)を選出して移動状態を判別すると共に、移動状態の判別は数回のGPS測位位置の一定周期(T)毎に実施し、次回の移動状態判別時期まで選出した単位時間(Δta)又は単位時間(Δtb)を用いて補間位置を特定しても良い。   At this time, the calculation device 13 specifies at least two types of interpolation positions using at least two types of unit time (Δta) and unit time (Δtb) corresponding to the past fixed time (ΔT), The unit time (Δta) or the unit time (Δtb) with the least error is selected for the new GPS positioning position from among the interpolation positions, and the moving state is determined, and the moving state is determined several times by GPS positioning. The interpolation position may be specified by using the unit time (Δta) or the unit time (Δtb) selected until the next movement state determination time, which is performed every fixed period (T) of the position.

以下、本発明の移動位置検出装置10における具体的な機能を、図2に基づいて説明する。   Hereinafter, specific functions of the moving position detection apparatus 10 of the present invention will be described with reference to FIG.

尚、以下の説明においては、
一定周期(T)=1秒
単位時間(Δt)=0.25秒
過去一定時間(ΔT)=0.75秒
として説明する。
In the following explanation,
A constant cycle (T) = 1 second, a unit time (Δt) = 0.25 seconds, and a past fixed time (ΔT) = 0.75 seconds will be described.

図2において、P1とP5とはGPS装置11で特定したGPS測位位置(緯度・経度)、P2〜P4及びP6は特定済みの補間位置(緯度・経度)、A2〜A5は平均補間位置(緯度・経度)、D及びD’は方位である。   2, P1 and P5 are GPS positioning positions (latitude / longitude) specified by the GPS device 11, P2 to P4 and P6 are specified interpolation positions (latitude / longitude), and A2 to A5 are average interpolation positions (latitudes). Longitude), D and D ′ are azimuths.

また、P1とP5とを結ぶ実線はGPS測位位置間を結んだGPS測位位置基準の走行軌跡、P1の手前から延びる二点鎖線はGPS測位位置P1を特定する前のGPS測位位置の位置とGPS測位位置P1との過去2点間におけるGPS測位位置基準の走行軌跡を直線的に延長した従来方式(直線方式)の方位線、P5から延びる一点鎖線は現在の走行軌跡を示す。   Also, the solid line connecting P1 and P5 is the GPS positioning position reference travel locus connecting the GPS positioning positions, and the two-dot chain line extending from before P1 is the position of the GPS positioning position before specifying the GPS positioning position P1 and the GPS. The azimuth line of the conventional method (straight line method) obtained by linearly extending the GPS positioning position reference traveling locus between the past two points with the positioning position P1, and the one-dot chain line extending from P5 indicate the current traveling locus.

このような条件において、補間位置P6を特定した後、新たな補間位置P7を特定(予測)する場合、即ち、補間位置P6と補間位置P7とに相当する各補間位置間(実際にはその区間に相当する一点鎖線上付近)を走行している場合、先ず、計算装置13は、既に特定した補間位置として、メモリ15に格納した過去一定時間(ΔT)内(過去3回分)の各位置P4,P5,P6を用い、各位置P4,P5,P6の緯度・経度同士を加算した後に、加算した各位置P4,P5,P6の回数(3回)で除算して平均補間位置A5を特定する。   Under such conditions, after specifying the interpolation position P6 and then specifying (predicting) a new interpolation position P7, that is, between the interpolation positions corresponding to the interpolation position P6 and the interpolation position P7 (actually the section). When the vehicle is traveling in the vicinity of the alternate long and short dash line corresponding to), first, the calculation device 13 sets each position P4 within the past fixed time (ΔT) (for the past three times) stored in the memory 15 as the already specified interpolation position. , P5, and P6, the latitudes and longitudes of the positions P4, P5, and P6 are added together, and then divided by the number of times (3 times) of the added positions P4, P5, and P6 to specify the average interpolation position A5. .

次に、計算装置13は、既に特定済みの平均補間位置A4から最新の平均補間位置A5に向う方向を実際に走行した方位Dとし、その方位Dを、補間位置P6から補間位置P7に向う推定方位D'とする。   Next, the calculation device 13 sets the direction from the already-specified average interpolation position A4 to the latest average interpolation position A5 as the actually traveled direction D, and estimates the direction D from the interpolation position P6 to the interpolation position P7. The direction is D ′.

さらに、計算装置13は、前回の補間位置P6から最新の補間位置P7までの移動距離S、即ち、前回の補間位置P6から単位時間(Δt)経過後の移動距離Sを、車速パルス発生装置12によって算出する。   Further, the calculation device 13 determines the movement distance S from the previous interpolation position P6 to the latest interpolation position P7, that is, the movement distance S after a unit time (Δt) has elapsed from the previous interpolation position P6, as the vehicle speed pulse generator 12. Calculated by

そして、計算装置13は、これら推定方位D'と移動距離Sとを用いて、最新の補間位置P7を特定する。   And the calculation apparatus 13 specifies the newest interpolation position P7 using these estimated azimuth | direction D 'and the movement distance S. FIG.

ところで、自動二輪車には、速度計用の公知の速度センサと、車体傾き検出用の公知のヨーレートセンサとが位置情報検出用とは別に搭載されている。従って、例えば、速度センサを用いて推定移動距を特定しても良い。また、ヨーレートセンサを用いて車体の傾きを検出することによって、直進移動か旋回移動かを判別し、直進移動時での過去一定時間(ΔT)よりも旋回移動時での過去一定時間(ΔT)の設定時間を短く(回数を少なく)変更することにより、平均補間位置の特定をより厳密な値としても良い。   By the way, a known speed sensor for a speedometer and a known yaw rate sensor for detecting a vehicle body tilt are mounted on the motorcycle separately from the position information detecting function. Therefore, for example, the estimated moving distance may be specified using a speed sensor. Further, by detecting the inclination of the vehicle body using a yaw rate sensor, it is discriminated whether it is a straight movement or a turning movement, and the past fixed time (ΔT) in the turning movement is longer than the past fixed time (ΔT) in the straight movement. The setting of the average interpolation position may be set to a stricter value by changing the setting time of (2) shorter (less times).

図3及び図4は、サーキット場等の周回可能なテストコースにおいて自動二輪車を走行させ、その補間位置を各GPS測位位置受信ポイントを結んだ線上に重畳してプロットしたもので、図3は本発明の一実施形態の移動位置検出装置を利用した補間位置と従来の補間位置の各誤差を比較する説明図で、図3(A)は全体の説明図、図3(B)は図3(A)の二点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。また、図4は本発明の一実施形態の移動位置検出装置の過去一定時間(ΔT)を変えた場合を比較する説明図で、図4(A)は全体の説明図、図4(B)は図4(A)の二点鎖線で囲んだ部分の拡大図である。   3 and 4 are plots in which a motorcycle is run on a laptable test course such as a circuit field and the interpolation position is superimposed on a line connecting each GPS positioning position reception point. FIG. 3A is an explanatory diagram for comparing errors between an interpolation position using a moving position detection device according to an embodiment of the invention and a conventional interpolation position. FIG. 3A is an overall explanatory diagram, and FIG. It is an enlarged view of the part enclosed with the dashed-two dotted line of A). FIG. 4 is an explanatory diagram for comparing the cases where the past fixed time (ΔT) of the moving position detection apparatus of one embodiment of the present invention is changed. FIG. 4 (A) is an overall explanatory diagram, and FIG. 4 (B). FIG. 5 is an enlarged view of a portion surrounded by a two-dot chain line in FIG.

尚、図3においては、
一定周期(T)=1秒
単位時間(Δt)=0.10秒
過去一定時間(ΔT)=0.80秒
でプロットしたものである。また、図4においては、
一定周期(T)=1秒
単位時間(Δt)=0.10秒
で各過去一定時間(ΔT)を0.6秒、0.8秒、1.0秒で特定した平均補間位置を用いて補間位置を特定してプロットしたものである。
In FIG. 3,
Fixed period (T) = 1 second Unit time (Δt) = 0.10 second Plotted at a past fixed time (ΔT) = 0.80 seconds. Also, in FIG.
Constant period (T) = 1 second Unit time (Δt) = 0.10 second and each past fixed time (ΔT) is determined using the average interpolation position specified at 0.6 seconds, 0.8 seconds, and 1.0 seconds. The interpolation position is specified and plotted.

図3に示すように、本発明の移動位置検出装置10を用いた補間位置と現在位置の推定方位を直線とする従来方式で得た補間位置とは、特に、図3の実線の丸印で囲んだ部分で示すように、カーブ走行時に外側へと膨らんでしまうように発生する誤差が、従来の推定方位を直線的とした計算方式に比べて軽減され、位置精度が改善されていることが判明した。   As shown in FIG. 3, the interpolation position using the moving position detection apparatus 10 of the present invention and the interpolation position obtained by the conventional method in which the estimated azimuth of the current position is a straight line are particularly indicated by solid circles in FIG. As shown by the enclosed part, the error that occurs when the car runs on the curve is reduced compared to the conventional calculation method with a linear estimated azimuth, and the position accuracy is improved. found.

また、図4に示すように、本発明の補間位置を特定するに際し、平均補間位置を求める際のパラメータである過去一定時間(ΔT)を周回単位で変化させたところ、カーブ走行時の誤差軽減効果と直線走行時の安定性が変化するということが判明し、直線走行時とカーブ走行時で過去一定時間(△T)を変更せずに一定のまま走行した場合には、過去一定時間(ΔT)を0.7〜0.8秒とすると、カーブ走行時の誤差軽減と直線走行時の安定性のパランスがとれ、良好な補間結果が得られることが分かった。   In addition, as shown in FIG. 4, when specifying the interpolation position of the present invention, the past fixed time (ΔT), which is a parameter for obtaining the average interpolation position, is changed in units of laps, thereby reducing error during curve driving. It turns out that the effect and the stability during straight running change, and when running without changing the past fixed time (ΔT) during straight running and curve driving, the past fixed time ( It was found that when ΔT) is set to 0.7 to 0.8 seconds, an error reduction during curve traveling and a stability balance during linear traveling can be taken, and a good interpolation result can be obtained.

尚、車速パルス信号等の入力信号から得られる走行速度に応じて過去一定時間(ΔT)を変化させることで同様の補間結果が得られる。   A similar interpolation result can be obtained by changing the past fixed time (ΔT) according to the traveling speed obtained from the input signal such as the vehicle speed pulse signal.

また、平均補間位置の特定には、過去一定時間(ΔT)内における補間位置(P)の経過時間に応じて段階的に重み付けを付与した加重平均計算方式を用いても同様の効果を得ることができる。   In addition, the same effect can be obtained by specifying a weighted average calculation method in which weights are given stepwise according to the elapsed time of the interpolation position (P) within the past fixed time (ΔT). Can do.

このように、本発明に係る移動位置検出装置10によれば、主要な構成として、GPS装置11、車速バルス発生装置12、計算装置13を用い、GPS測位位置と車速パルスによる平均補間位置を用いた補間位置計算方法とすることにより、搭載の容易さ、専入コスト、軽量化を図ることができるうえ、カーブ走行時の補間位置に発生する誤差を低減することができる。   Thus, according to the moving position detection device 10 according to the present invention, the GPS device 11, the vehicle speed pulse generation device 12, and the calculation device 13 are used as main components, and the GPS positioning position and the average interpolation position based on the vehicle speed pulse are used. By adopting the interpolation position calculation method that has been used, it is possible to reduce the error that occurs at the interpolation position during curve travel, as well as ease of mounting, exclusive cost, and weight reduction.

ところで、上記各実施例においては、本発明の移動位置検出装置10をASV等の衝突予防安全装置に用いる場合として説明したが、例えば、カーナビゲーションシステムと併用、特に、自動二輪車用等の小型でジャイロセンサ等を搭載していないナビゲーションシステム等と併用して用いるなど、移動位置検出を行うシステム全般に適用することができることは勿論である。   By the way, in each said Example, although the movement position detection apparatus 10 of this invention was demonstrated as a case where it uses for collision prevention safety apparatuses, such as ASV, it is used together with a car navigation system, for example, especially for motorcycles etc. Needless to say, the present invention can be applied to all systems for detecting a moving position, such as using in combination with a navigation system without a gyro sensor.

10…移動位置検出装置
11…GPS装置(GPS位置測位手段)
12…車速パルス発生装置(移動距離検出段)
13…計算装置(補間位置特定手段・移動状態判別手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Movement position detection apparatus 11 ... GPS apparatus (GPS position positioning means)
12 ... Vehicle speed pulse generator (travel distance detection stage)
13. Calculation device (interpolation position specifying means / moving state determining means)

Claims (4)

移動体に搭載されてその移動位置を検知するための移動位置検出装置であって、
GPS衛星から電波を受信して緯度経度を特定することで装置本体の現在位置を示すGPS測位位置を一定周期(T)毎に特定するGPS位置測位手段と、移動体の移動距離を検出する移動距離検出段と、前記GPS位置測位手段により前回のGPS測位位置を特定してから新たなGPS測位位置を特定するまでの一定周期(T)中における単位時間(Δt)毎の移動距離を求めて装置本体の位置を示す補間位置を特定する補間位置特定手段と、を備え、
該補間位置特定手段は、単位時間(Δt)毎に特定した補間位置のうち一定周期(T)よりも短い直近の過去一定時間(ΔT)でのGPS測位位置を含む複数の補間位置から平均補間位置を特定し、前回の平均補間位置から最新の平均補間位置への方位を前回の補間位置から最新の補間位置への推定方位とすると共に、その推定方位と前回の補間位置から単位時間(Δt)経過後の移動距離とを用いて最新の補間位置を特定することを特徴とする移動位置検出装置。
A moving position detecting device mounted on a moving body for detecting the moving position,
GPS position positioning means for specifying a GPS positioning position indicating the current position of the apparatus main body at a certain period (T) by receiving radio waves from a GPS satellite and specifying the latitude and longitude, and movement for detecting the moving distance of the moving body A distance detection stage and a movement distance per unit time (Δt) in a fixed period (T) from when the previous GPS positioning position is specified by the GPS position positioning means to when a new GPS positioning position is specified. Interpolation position specifying means for specifying an interpolation position indicating the position of the apparatus main body, and
The interpolation position specifying means performs an average interpolation from a plurality of interpolation positions including a GPS positioning position in the latest past fixed time (ΔT) shorter than a fixed period (T) among the interpolation positions specified every unit time (Δt). The position is specified, the direction from the previous average interpolation position to the latest average interpolation position is set as the estimated direction from the previous interpolation position to the latest interpolation position, and the unit time (Δt from the estimated direction and the previous interpolation position is determined. ) A moving position detecting device that identifies the latest interpolation position using the moving distance after the elapse.
前記補間位置特定手段の平均補間位置特定における過去一定時間(ΔT)の設定時間とGPS測位位置の一定周期(T)とは、ΔT/T=0.7〜0.8の関係であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の移動位置検出装置。   The setting time of the past fixed time (ΔT) in the average interpolation position specification of the interpolation position specifying means and the fixed period (T) of the GPS positioning position has a relationship of ΔT / T = 0.7 to 0.8. The moving position detection device according to claim 1 or 2, characterized in that 直進移動状態か旋廻移動状態かを判別する移動状態判別手段を備え、直進移動時と旋回移動時とで前記平均補間位置特定における過去一定時間(ΔT)の設定時間を変更して平均補間位置を特定することを特微とする請求項1又は請求項2に記載の移動位置検出装置。   A moving state discriminating means for discriminating whether the moving state is a straight movement or a turning movement is provided, and the average interpolation position is determined by changing the set time of the past fixed time (ΔT) in specifying the average interpolation position between the straight movement and the turning movement. The moving position detection device according to claim 1, wherein the moving position detection device is specified. 前記移動状態判別手段は、少なくとも長短2種類以上の過去一定時間(ΔT)の単位時間(Δta),(Δtb)を用いて長短2種類以上の補間位置を特定し、これら複数の補間位置の内で新たなGPS測位位置に対して最も誤差の少ない単位時間(Δta)又は単位時間(Δtb)を選出して移動状態を判別すると共に、移動状態の判別は数回のGPS測位位置の一定周期(T)毎に実施し、次回の移動状態判別時期まで選出した単位時間(Δta)又は単位時間(Δtb)を用いて補間位置を特定することを特徴とする請求項4に記載の移動位置検出装置。   The moving state discriminating means specifies at least two types of interpolation positions by using unit times (Δta), (Δtb) of at least two types of long and short past fixed times (ΔT), and among these plural interpolation positions, The unit time (Δta) or unit time (Δtb) with the least error is selected for the new GPS positioning position to determine the moving state, and the moving state is determined several times at a certain period of the GPS positioning position ( 5. The moving position detecting device according to claim 4, wherein the moving position detecting device is performed every T) and specifies the interpolation position using the unit time (Δta) or the unit time (Δtb) selected until the next moving state determination time. .
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JP2013083582A (en) * 2011-10-11 2013-05-09 Fujitsu Ltd Movement locus interpolation device, movement locus interpolation method, and program
KR101447582B1 (en) 2013-01-29 2014-10-08 홍익대학교 산학협력단 Method for correcting position error

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