JP2014002103A - Vehicle position detection device and vehicle position detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両位置検出装置および車両位置検出方法に関する。 The present invention relates to a vehicle position detection device and a vehicle position detection method.
特許文献1には、トンネル内走行時などGPS衛星からの信号を受信できない場合の現在位置表示に関するナビゲーション装置の技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a navigation device technique related to the current position display when a signal from a GPS satellite cannot be received, such as when traveling in a tunnel.
上記ナビゲーション装置では、GPS衛星からの信号を受信できなくなると、受信不可になる前の移動速度を用いて現在位置を推定し、仮想的に現在位置を移動させて表示している。しかしながら、車両の走行速度は、道路形状や渋滞の度合に応じて時々刻々と変化するため、GPS衛星からの信号を受信できなくなる前の移動速度を用いても、現在位置を正確に求めることが難しい。 In the navigation device, when a signal from a GPS satellite cannot be received, the current position is estimated using the moving speed before the reception becomes impossible, and the current position is virtually moved and displayed. However, since the running speed of the vehicle changes from moment to moment according to the shape of the road and the degree of congestion, the current position can be accurately obtained even using the moving speed before the signal from the GPS satellite cannot be received. difficult.
このようなナビゲーション装置では、トンネルなどを走行している間に車両の位置誤差が蓄積されてしまう。そのため、トンネルを出ると、車両位置を示すカーマークが、受信を回復したGPS衛星からの信号によって求められた車両位置に瞬時に移動(位置飛び)してしまうなどの問題が生じる。 In such a navigation device, the position error of the vehicle is accumulated while traveling in a tunnel or the like. Therefore, when leaving the tunnel, there arises a problem that the car mark indicating the vehicle position instantaneously moves (jumps in position) to the vehicle position determined by the signal from the GPS satellite that has recovered reception.
そこで、本発明は、GPS衛星からの情報を受信できない場合でも、より正確な車両位置を求めることができる車両位置検出装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle position detection device that can obtain a more accurate vehicle position even when information from a GPS satellite cannot be received.
上記課題を解決するため、本発明に係る車両位置検出装置は、GPS衛星から所定の信号を受信するGPS受信装置と、前記GPS受信装置が出力するGPS情報に対応した擬似GPS情報を生成する擬似情報生成部と、第一の所定の場合に、前記GPS受信装置から出力されるGPS情報を用いて車両位置を求め、第二の所定の場合に、前記擬似情報生成部が生成した擬似GPS情報を用いて車両位置を求める位置検出部と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a vehicle position detection device according to the present invention includes a GPS receiver that receives a predetermined signal from a GPS satellite, and a pseudo-GPS information that generates pseudo GPS information corresponding to the GPS information output by the GPS receiver. In the first predetermined case, the vehicle position is determined using GPS information output from the GPS receiver, and in the second predetermined case, the pseudo GPS information generated by the pseudo information generation unit And a position detection unit that obtains the vehicle position.
本発明に係る車両位置検出装置によれば、GPS衛星からの情報を受信できない場合でも、より正確な車両位置を求めることができる。 According to the vehicle position detection device of the present invention, a more accurate vehicle position can be obtained even when information from a GPS satellite cannot be received.
以下、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
図1は、本実施形態に係る車両位置検出装置として機能するナビゲーション装置100の概略構成図である。ナビゲーション装置100は、演算処理装置1と、ディスプレイ10と、記憶装置11と、音声入出力装置13と、入力装置16と、ROM装置20と、車速センサ21と、加速度センサ22と、ジャイロセンサ23と、GPS受信装置24と、FM多重放送受信装置25と、ビーコン受信装置26と、を備えている。また、これらの各装置やセンサは、バス6によって相互に接続され、データの受け渡しが可能な構成となっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
なお、ナビゲーション装置100とは、地図上における自車位置の特定、地図や交通情報などの表示、推奨経路の探索、経路誘導など、いわゆるナビゲーション機能を実現することができる装置のことである。
The
演算処理装置1は、ナビゲーション装置100の様々な処理を行う中心的なユニットである。例えば、演算処理装置1は、GPS受信装置24が出力する車両の位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報を含むGPS情報と、車速センサ21、ジャイロセンサ23が各々出力する車速情報、方位情報を含む自律情報と、を用いて、地図上における車両位置を求める。
The arithmetic processing device 1 is a central unit that performs various processes of the
また、演算処理装置1は、GPS受信装置24がGPS衛星から信号を受信できない場合など、所定条件を満たす場合に擬似GPS情報を生成する。また、演算処理装置1は、擬似GPS情報と自律情報とを用いて、地図上における車両位置を求める。なお、擬似GPS情報の詳細については後述する。
Further, the arithmetic processing device 1 generates pseudo GPS information when a predetermined condition is satisfied, for example, when the GPS receiving
また、演算処理装置1は、求めた車両位置を地図上の道路リンクなどに合わせ込んで表示するマップマッチング処理を行う。 In addition, the arithmetic processing device 1 performs map matching processing for displaying the obtained vehicle position in alignment with a road link on the map.
また、演算処理装置1は、ナビゲーション装置100のナビゲーション機能を実現するために、例えば、推奨経路の算出や、地図情報12の表示、音声案内など所定の処理を実行する。
Further, in order to realize the navigation function of the
なお、演算処理装置1は、数値演算、各装置およびセンサの制御など、様々な処理を実行するCPU2(Central Processing Unit)と、プログラムやデータ、演算結果などを一時的に格納するRAM3(Random Access Memory)と、プログラムやデータなどを格納するROM4(Read Only Memory)と、各種ハードウェアを演算処理装置と接続するためのI/F(インターフェース)5と、を有している。また、CPU2、RAM3、ROM4は、バス6によって相互に接続されている。 The arithmetic processing unit 1 includes a CPU 2 (Central Processing Unit) that executes various processes such as numerical calculation and control of each device and sensor, and a RAM 3 (Random Access) that temporarily stores programs, data, calculation results, and the like. Memory), ROM 4 (Read Only Memory) for storing programs, data, and the like, and an I / F (interface) 5 for connecting various pieces of hardware to the arithmetic processing unit. The CPU 2, RAM 3, and ROM 4 are connected to each other by a bus 6.
ディスプレイ10は、演算処理装置1により生成されたグラフィックス情報を表示領域に表示させるユニットであって、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイなどで構成される。
The
記憶装置11は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)や不揮発性メモリカードといった、少なくとも読み書きが可能な記録媒体で構成される。記憶装置11には、地図情報12などの情報が格納されている。
The
図2は、地図情報12の一例を示した図である。地図情報12は、地図上の道路に関するリンク情報203などが格納された領域情報200を有している。領域情報200には、地図上の領域を識別するメッシュID201ごとに、各メッシュが有する道路のリンクID202と、リンク情報203と、が対応付けられている。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the
また、リンク情報203には、道路の両端を示す開始ノードおよび終了ノードの地点座標204と、道路の属性(例えば、トンネルや橋など)を示すリンク属性情報205と、道路の長さを示すリンク長情報206と、道路の幅を示すリンク幅情報207と、道路の方位を示すリンク方位情報208と、道路を通過するのに要する時間を示す旅行時間情報209と、道路の開始ノードおよび終了ノードの各々に接続する他の道路のリンクIDが格納されている開始接続リンク/終了接続リンク情報210と、が格納されている。
The
図1に戻って説明する。音声入出力装置13は、音声入力装置としてのマイクロフォン14と、音声出力装置としてのスピーカ15と、を備える。マイクロフォン14は、ユーザが発した声など、ナビゲーション装置100の外部音声を取得する。また、スピーカ15は、演算処理装置1で生成されたユーザへのメッセージを音声信号として出力する。
Returning to FIG. The voice input /
入力装置16は、ナビゲーション装置がユーザからの指示を受け付けるユーザインターフェースである。具体的には、方向キー17、ダイヤルスイッチ18、タッチパネル19、その他のハードスイッチ(図示しない)である縮尺変更キーなどで構成される。
The
ROM装置20は、CD−ROMやDVD−ROMなどのROM(Read Only Memory)や、IC(Integrated Circuit)カードといった、少なくとも読み取りが可能な記録媒体で構成されている。この記録媒体には、例えば、動画情報や、音声情報などが格納されている。
The
車速センサ21、加速度センサ22、ジャイロセンサ23、GPS受信装置24は、ナビゲーション装置100が搭載されている車両の車両位置や車両方位などを検出するために使用される。
The
車速センサ21は、車速の算出に用いられる情報を出力する。具体的には、車速センサ21は、検出した車輪の回転数をパルス信号に変換し、所定の時間内におけるパルス信号数といった所定の車速情報を出力する。
The
加速度センサ22は、車両の前後方向の加速度に応じて所定の検出信号を一定周期で出力する。例えば、加速度センサ22は、車両の加速度が増加している場合には正の信号を出力し、減速度が発生している場合には負の信号を出力する。
The
ジャイロセンサ23は、光ファイバジャイロや振動ジャイロなどで構成され、移動体の回転による角速度を検出し、所定の角速度情報を出力する。
The
GPS(Global Positioning System)受信装置24は、GPS衛星からの信号を受信して、車両とGPS衛星間の距離と、距離の変化率を3個以上の衛星に対して測定することで、車両の位置、速度、方位を示す位置情報、速度情報、方位情報を生成する。また、GPS受信装置24は、例えば、算出した車両位置の確かさを示す誤差情報を生成する。なお、GPS受信装置24は、GPS衛星から信号を受信できない場合や、生成した誤差情報が所定の閾値を超える場合には、GPS情報を出力しないように制御する。
A GPS (Global Positioning System) receiving
FM多重放送受信装置25は、VICS(Vehicle Information Communication System:格納商標)情報の概略現況交通情報、規制情報、SA/PA(サービスエリア/パーキングエリア)情報、駐車場情報、天気情報などや、FM多重一般情報としてラジオ局が提供する文字情報などFM放送局から送信されてくるFM多重放送信号を受信する。
The FM multiplex
ビーコン受信装置26は、VICS情報などの概略現況交通情報、規制情報、SA/PA(サービスエリア/パーキングエリア)情報、駐車場情報、天気情報や緊急警報などを受信する。ビーコン受信装置は、例えば、光により通信する光ビーコン、電波により通信する電波ビーコンなどによって構成される。
The
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置100の機能ブロックについて説明する。なお、ナビゲーション装置100の機能ブロックは、演算処理装置1に実装されるCPU2が読み込んだ所定のプログラムを実行することにより構築される。そのため、各ROM4には、各機能部の処理を実行するためのプログラムが記憶されている。
Next, functional blocks of the
また、ナビゲーション装置100の機能ブロックは、本実施形態において実現されるナビゲーション装置100の機能を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。また、各機能の分類の仕方やその名称によって、本発明が制限されることはない。なお、ナビゲーション装置100の各構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、一つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
The functional blocks of the
また、ナビゲーション装置100の機能部は、ハードウェア(ASICなど)により構築されてもよい。また、各機能部の処理が一つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。
Further, the functional unit of the
図3は、ナビゲーション装置100の機能ブロックを示した図である。ナビゲーション装置100は、全体制御部301と、車両位置検出部302と、リンク誤差算出部303と、マップマッチング処理部304と、を有している。
FIG. 3 is a diagram illustrating functional blocks of the
全体制御部301は、ナビゲーション装置100の様々な処理を行う中心的な機能部である。具体的には、全体制御部301は、他の機能部、ナビゲーション装置100が内蔵する他の装置、センサ、並びに、外部装置から様々な情報や指示を受け付ける。また、全体制御部301は、取得した情報や受け付けた指示を、これらの情報や指示の種類または内容に応じて、所定のセンサ、装置、機能部に出力する。
The
車両位置検出部302は、車両位置などを検出する機能部である。図4は、車両位置検出部302の詳細を示した機能ブロック図である。図示するように、車両位置検出部302は、擬似GPS情報生成部305と、入力切替部306と、カルマンフィルター307と、を有する。
The vehicle
車両位置検出部302は、GPS受信装置24から出力されるGPS情報と、車速センサ21から出力される車速情報と、ジャイロセンサ23から出力される方位情報と、をカルマンフィルター307に入力し、カルマンフィルター307を介して車両位置421、車両方位422、およびこれらの誤差を示す車両誤差423を算出する。
The vehicle
また、車両位置検出部302は、車両がトンネル内を走行していると判定した場合、GPS情報に代えて、擬似GPS情報生成部305により生成された擬似GPS情報がカルマンフィルター307に入力されるよう入力切替部306を制御する。この場合、車両位置検出部302は、擬似GPS情報と、車速センサ21から出力される車速情報と、ジャイロセンサ23から出力される方位情報と、をカルマンフィルター307に入力し、カルマンフィルター307を介して車両位置421、車両方位422、車両誤差423を算出する。
Further, when the vehicle
なお、GPS受信装置24からGPS情報の出力が回復した場合、車両位置検出部302は、GPS情報をカルマンフィルター307に入力するよう入力切替部306を制御する。
Note that when the output of GPS information is recovered from the
カルマンフィルター(「拡張カルマンフィルター」と呼ばれるものを含む)307は、誤差のある測位値を用いて、ナビゲーション装置100など移動体に搭載されている装置の位置や方位などを特定する情報を算出する。本実施形態に係るカルマンフィルターは、車両の位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報や自律情報といった複数の情報を受け付けて、これらの平均と分散を求めることにより、車両が存在している確からしい位置(車両位置)やその方位(車両方位)などを算出する。
A Kalman filter (including what is called an “extended Kalman filter”) 307 calculates information that specifies the position, orientation, and the like of a device mounted on a moving body such as the
擬似GPS情報生成部305は、車両位置検出部302の一部を構成し、擬似GPS情報を生成する機能部である。具体的には、擬似GPS情報生成部305は、GPS受信装置24からGPS情報が出力されないなどの所定条件を満たす場合、擬似GPS情報を生成する。
The pseudo GPS
なお、擬似GPS情報には、GPS情報に対応する車両の位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報が含まれており、これらの情報は、GPS情報に含まれる情報に対応し、かつ、カルマンフィルター307がGPS情報と同様に扱うことができる同種の情報である。
Note that the pseudo-GPS information includes vehicle position information, speed information, direction information, and error information corresponding to the GPS information. These information correspond to the information included in the GPS information and are Kalman. This is the same type of information that the
例えば、GPS情報の位置情報が地図上における地点座標(X,Y)を示すものである場合、擬似GPS情報の位置情報も同様に(X,Y)座標から構成される。また、例えば、GPS情報の速度情報がkm/hで示されるものである場合、擬似GPS情報の速度情報も同様にkm/hから構成される。また、例えば、GPS情報の方位情報が車両の角速度を示すものである場合、擬似GPS情報の方位情報も同様に角速度から構成される。また、例えば、GPS情報の誤差情報が位置情報の確かさを示す誤差確率を示すものである場合、擬似GPS情報の誤差情報も同様に誤差確率から構成される。 For example, when the position information of the GPS information indicates the point coordinates (X, Y) on the map, the position information of the pseudo GPS information is similarly configured from the (X, Y) coordinates. For example, when the speed information of the GPS information is indicated by km / h, the speed information of the pseudo GPS information is similarly configured by km / h. For example, when the direction information of the GPS information indicates the angular velocity of the vehicle, the direction information of the pseudo GPS information is similarly configured from the angular velocity. Further, for example, when the error information of the GPS information indicates an error probability indicating the certainty of the position information, the error information of the pseudo GPS information is similarly configured from the error probability.
リンク誤差算出部303は、GPS情報(または擬似GPS情報)と自律情報とを用いて算出された車両位置と、マップマッチング処理によって求められたリンク上の車両位置と、の間の垂線距離を取得し、それらの平均値をリンク誤差として算出する機能部である。
The link
マップマッチング処理部304は、カルマンフィルター307によって算出された車両位置421、車両方位422、車両誤差423を用いて、ディスプレイ10に表示される地図上の道路(リンク)に車両位置を合わせ込むマップマッチング処理を行う機能部である。
The map
以上、本実施形態に係るナビゲーション装置100の機能ブロックについて説明した。
Heretofore, the functional blocks of the
次に、本実施形態に係るナビゲーション装置100のマップマッチング処理について説明する。図5は、かかる処理を示したフロー図である。本フローは、ナビゲーション装置100の起動とともに開始される。
Next, the map matching process of the
マップマッチング処理が開始されると、車両位置検出部302は、車両がトンネル内を走行しているか否かを判定する(ステップS001)。具体的には、車両位置検出部302は、GPS情報の出力の有無を監視し、GPS情報が出力されていないことを検出すると、直前のマップマッチングにより車両位置を合わせ込んだリンク(以下、「マッチング対象リンク)という)を特定する。
When the map matching process is started, the vehicle
そして、車両位置検出部302は、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルであるか否かを判定し、リンク属性がトンネルである場合、車両がトンネル内を走行していると判定する(ステップS001でYes)。この場合、車両位置検出部302は、処理をステップS002に移行する。
Then, the vehicle
なお、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルではない場合でも、かかるリンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクが存在する場合、車両位置検出部302は、車両がトンネルを走行していると判定する(ステップS001でYes)。この場合も、車両位置検出部302は、処理をステップS002に移行する。
Even if the link attribute of the matching target link is not a tunnel, if there is a link whose link attribute is a tunnel among the links connected to the end point of the link, the vehicle
一方で、GPS情報が出力されている場合、または、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルでない場合、または、マッチング対象リンクの終点にリンク属性がトンネルであるリンクが接続されていない場合には、車両位置検出部302は、車両がトンネル内を走行していないと判定する(ステップS001でNo)。この場合、車両位置検出部302は、処理をステップS004に移行する。
On the other hand, if GPS information is output, or if the link attribute of the matching target link is not a tunnel, or if a link whose link attribute is a tunnel is not connected to the end point of the matching target link, the vehicle The
ステップS002において、車両位置検出部302は、擬似GPS情報と自律情報とを用いて車両位置421、車両方位422、車両誤差423を算出する(ステップS002)。
In step S002, the vehicle
ここで、擬似GPS情報の生成について説明する。図6は、擬似GPS情報生成処理の流れを示したフロー図である。また、図7は、擬似GPS情報に含まれる位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報を示す図である。擬似GPS情報生成部305は、速度情報として、車速センサ21から車速情報308を取得する(ステップS011)。車速情報308は、例えば、図7のs-s区間における車速308で特定される。
Here, generation of pseudo GPS information will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the pseudo GPS information generation process. FIG. 7 is a diagram showing position information, speed information, direction information, and error information included in the pseudo GPS information. The pseudo GPS
次に、擬似GPS情報生成部305は、位置情報を生成する(ステップS012)。具体的には、擬似GPS情報生成部305は、マッチング対象リンクを特定し、かかるリンクのリンク属性がトンネルであるか否かを判定する。そして、リンク属性がトンネルである場合、擬似GPS情報生成部305は、かかるリンクのリンク長情報を抽出する。一方で、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルでない場合、擬似GPS情報生成部305は、マッチング対象リンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクを特定する。そして、擬似GPS情報生成部305は、かかるリンクのリンク長情報206を抽出する。図7では、例えば、リンク501が特定される。
Next, the pseudo GPS
また、擬似GPS情報生成部305は、車速センサ21から取得した車速情報308とリンク長情報206と用いて、速度と移動距離との関係により、かかるリンク501上に車両位置を求める。図7では、例えば、車両位置502がリンク501上に求まる。
Further, the pseudo GPS
次に、擬似GPS情報生成部305は、車両位置が求められたリンク501のリンク方位208をリンク情報203から取得する(ステップS013)。図7では、例えば、リンク501のリンク方位208が取得される。
Next, the pseudo GPS
次に、擬似GPS情報生成部305は、リンク誤差算出部303からリンク誤差情報307を取得する(ステップS014)。なお、リンク誤差とは、図7に示すように、GPS情報(または擬似GPS情報)および自律情報を用いて算出された車両位置Aと、マップマッチング処理によって求められたリンク501上の車両位置Bと、の間の垂線距離503の平均値によって特定される誤差量である。なお、リンク誤差情報307は、リンク誤差算出部303により、所定のタイミング(例えば、マップマッチング処理の実行後または数秒間隔)で生成される。
Next, the pseudo GPS
また、擬似GPS情報生成部305は、カルマンフィルター307がGPS情報に含まれる誤差情報と同様に扱うことができる同種の情報となるように、取得したリンク誤差情報307に対して所定の変換処理を行う。
Further, the pseudo GPS
次に、擬似GPS情報生成部305は、車両の位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報を含む擬似GPS情報を入力切替部306に出力し(ステップS015)、擬似GPS情報生成処理を終了する。
Next, the pseudo GPS
図5に戻って説明する。ステップS002において、車両位置検出部302は、車速センサ21およびジャイロセンサ23から自律情報(車速情報308、方位情報309)を取得する。そして、車両位置検出部302は、擬似GPS情報と自律情報とをカルマンフィルター307に入力し、カルマンフィルター307を介して車両位置421、車両方位422、車両誤差423を算出する。
Returning to FIG. In step S002, the vehicle
次に、マップマッチング処理部304は、算出した車両位置421、車両方位422、車両誤差423を用いてマップマッチングを行う(ステップS003)。具体的には、マップマッチング処理部304は、算出された車両位置421と、車両方位422と、車両誤差423とを用いて、マッチングを行う対象リンクごとの評価量を算出する。また、マップマッチング処理部304は、算出した評価量に基づいてマッチングを行う対象リンクを特定し、かかるリンク上の所定位置に車両位置を示すカーマークを合わせ込む。マップマッチングを実行すると、マップマッチング処理部304は、処理をステップS001に戻す。
Next, the map
なお、車両がトンネル内を走行していないと判定した場合(ステップS001でNo)に行われるステップS005の処理では、車両位置検出部302は、GPS情報と自律情報とを用いて車両位置421、車両方位422、車両誤差423を算出する。具体的には、車両位置検出部302は、GPS受信装置24から出力された位置情報、速度情報、方位情報、誤差情報と、車速センサ21およびジャイロセンサ23から出力された自律情報(車速情報308、方位情報309)と、をカルマンフィルター307に入力し、カルマンフィルター307を介して車両位置421、車両方位422、車両誤差423を算出する。
In the process of step S005 performed when it is determined that the vehicle is not traveling in the tunnel (No in step S001), the vehicle
次に、マップマッチング処理部304は、算出された車両位置421、車両方位422、車両誤差423を用いて、前述と同様のマップマッチングを行い(ステップS003)、処理をステップS001に戻す。
Next, the map
ここで、トンネル内走行時に、擬似GPS情報を生成し、擬似GPS情報と自律情報とを連続的にカルマンフィルター307に入力して求めた車両位置と、自律情報のみをカルマンフィルター307に入力して求めた車両位置と、の比較例を図8に示す。
Here, when traveling in the tunnel, pseudo GPS information is generated, and the vehicle position obtained by continuously inputting the pseudo GPS information and the autonomous information to the
トンネル内でGPS情報の出力が途切れると、車両位置検出部302は、自律情報にのみ基づいて求められた移動軌跡601に近づくように車両位置Cを算出してしまう。この場合、トンネル出口付近では、大きな誤差が蓄積されることになり、マップマッチング処理部304は、マッチング対象となるリンクを特定できない場合がある。そのため、マップマッチング処理部304は、GPS衛星からの信号が回復すると、車両位置Cから、車両位置Dに対してカーマークの位置飛びを発生させてしまう。また、誤差が大きくなることで、マップマッチング処理部304は、車両位置Cからマッチング対象として誤ったリンク602に対してマップマッチングしてしまうという場合もある。
When the output of the GPS information is interrupted in the tunnel, the vehicle
これに対して、ナビゲーション装置100では、GPS情報と同様に扱うことができる擬似GPS情報と自律情報とを用いて車両位置を算出するため、トンネルを走行しても、大きな誤差が蓄積されることがない。すなわち、ナビゲーション装置100は、GPS情報(および自律情報)を用いて車両位置を算出しているのと大差ない位置に車両位置Eを求めることができ、移動軌跡603を得ることができる。その結果、マップマッチング処理部304は、トンネル出口でカーマークの位置飛びを生させることもなく、誤ったリンクに対してマップマッチングすることもなく、安定的に正しいリンクにマップマッチングを行うことができる。
On the other hand, since the
以上のように、ナビゲーション装置100によれば、GPS衛星からの情報を受信できない場合でも、位置飛びを抑えつつ、より正確な車両位置を求めることができる。特に、ナビゲーション装置100では、車両がトンネル内を走行している場合など、GPS衛星からの信号を受信できない場合でも、カルマンフィルター307がGPS情報と同様に扱うことができる擬似GPS情報を生成している。これにより、GPS情報と同種の情報である擬似GPS情報をカルマンフィルター307に連続的に入力することができるため、カルマンフィルター307の連続性が保たれ、ナビゲーション装置100は、トンネル内の走行時に車両位置などの誤差が蓄積してしまうことを防止できる。その結果、ナビゲーション装置100は、GPS衛星からの信号が回復した後でも、カーマークの位置飛びや、誤ったマップマッチングを防止できる。
As described above, according to the
なお、前述の実施形態に係るナビゲーション装置100では、GPS受信装置からGPS情報が出力されていない場合に、擬似GPS情報を生成したが、本発明は本実施形態に限られるものではない。本実施形態の変形例は、GPS受信装置によるGPS情報の出力の有無に限らず、擬似GPS情報生成部305は擬似GPS情報を生成する。
In the
また、車両位置検出部302は、GPS情報が出力されていないことを検出し、かつ、直前のマッチング対象リンクのリンク属性がトンネルである場合、入力切替部306を切り替えて、擬似GPS情報を用いて車両位置などを求める。
Further, the vehicle
また、マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルではない場合でも、かかるリンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクが存在する場合、車両位置検出部302は、入力切替部306を切り替えて、擬似GPS情報を用いて車両位置などを求める。
In addition, even when the link attribute of the matching target link is not a tunnel, if there is a link whose link attribute is a tunnel among the links connected to the end point of the link, the vehicle
このような変形例に係るナビゲーション装置100によれば、GPS衛星からの情報を受信できない場合でも、位置飛びを抑えつつ、より正確な車両位置を求めることができる。
According to the
100・・・ナビゲーション装置、1・・・演算処理装置、
10・・・ディスプレイ、11・・・記憶装置、
13・・・音声入出力装置、16・・・入力装置、
20・・・ROM装置、21・・・車速センサ、22・・・加速度センサ、
23・・・ジャイロセンサ、24・・・GPS受信装置、
25・・・FM多重放送受信装置、26・・・ビーコン受信装置
100 ... navigation device, 1 ... arithmetic processing device,
10 ... display, 11 ... storage device,
13 ... voice input / output device, 16 ... input device,
20 ... ROM device, 21 ... vehicle speed sensor, 22 ... acceleration sensor,
23 ... Gyro sensor, 24 ... GPS receiver,
25 ... FM multiplex broadcast receiver, 26 ... beacon receiver
Claims (10)
前記GPS受信装置が出力するGPS情報に対応した擬似GPS情報を生成する擬似情報生成部と、
第一の所定の場合に、前記GPS受信装置から出力されるGPS情報を用いて車両位置を求め、
第二の所定の場合に、前記擬似情報生成部が生成した擬似GPS情報を用いて車両位置を求める位置検出部と、を備える
ことを特徴とする車両位置検出装置。 A GPS receiver that receives a predetermined signal from a GPS satellite;
A pseudo information generation unit that generates pseudo GPS information corresponding to GPS information output from the GPS receiver;
In the first predetermined case, the vehicle position is obtained using the GPS information output from the GPS receiver,
A vehicle position detection apparatus comprising: a position detection unit that obtains a vehicle position using the pseudo GPS information generated by the pseudo information generation unit in a second predetermined case.
前記位置検出部は、
カルマンフィルターを用いて車両位置を求める
ことを特徴とする車両位置検出装置。 The vehicle position detection device according to claim 1,
The position detector is
A vehicle position detecting device characterized in that a vehicle position is obtained using a Kalman filter.
前記擬似GPS情報は、
前記GPS情報に含まれる情報に対応し、かつ、前記カルマンフィルターが前記GPS情報と同様に扱うことができる同種の情報である
ことを特徴とする車両位置検出装置。 The vehicle position detection device according to claim 2,
The pseudo GPS information is
A vehicle position detection device that corresponds to information included in the GPS information and is the same type of information that the Kalman filter can handle in the same manner as the GPS information.
前記擬似GPS情報には、少なくとも、車両位置を示す位置情報が含まれている
ことを特徴とする車両位置検出装置。 The vehicle position detection device according to claim 3,
The pseudo GPS information includes at least position information indicating a vehicle position.
前記擬似情報生成部は、
マッチング対象リンクを特定し、該リンクのリンク属性がトンネルである場合、該リンクのリンク長情報および車両速度を用いて、該リンク上における車両位置を示す位置情報を求め、
マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルでない場合、該マッチング対象リンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクのリンク長情報および車両速度を用いて、該リンク上における車両位置を示す位置情報を求める
ことを特徴とする車両位置検出装置。 The vehicle position detection device according to claim 4,
The pseudo information generation unit
When a link to be matched is specified and the link attribute of the link is a tunnel, position information indicating a vehicle position on the link is obtained using the link length information and the vehicle speed of the link,
When the link attribute of the matching target link is not a tunnel, among the links connected to the end point of the matching target link, the vehicle position on the link using the link length information and the vehicle speed of the link whose link attribute is the tunnel A vehicle position detecting device characterized by obtaining position information indicating
前記GPS受信装置が出力するGPS情報に対応した擬似GPS情報を生成する擬似情報生成ステップと、
第一の所定の場合に、前記GPS受信装置から出力されるGPS情報を用いて車両位置を求め、
第二の所定の場合に、前記擬似情報生成ステップで生成した擬似GPS情報を用いて車両位置を求める位置検出ステップと、を行う
ことを特徴とする車両位置検出方法。 A vehicle position detection method for a vehicle position detection apparatus including a GPS receiver that receives a predetermined signal from a GPS satellite,
A pseudo information generating step for generating pseudo GPS information corresponding to the GPS information output by the GPS receiver;
In the first predetermined case, the vehicle position is obtained using the GPS information output from the GPS receiver,
And a position detecting step of obtaining a vehicle position using the pseudo GPS information generated in the pseudo information generating step in a second predetermined case.
前記位置検出ステップは、
カルマンフィルターを用いて車両位置を求める
ことを特徴とする車両位置検出方法。 The vehicle position detection method according to claim 6,
The position detecting step includes
A vehicle position detection method characterized in that a vehicle position is obtained using a Kalman filter.
前記擬似GPS情報は、
前記GPS情報に含まれる情報に対応し、かつ、前記カルマンフィルターが前記GPS情報と同様に扱うことができる同種の情報である
ことを特徴とする車両位置検出方法。 The vehicle position detection method according to claim 7,
The pseudo GPS information is
A vehicle position detection method that corresponds to information included in the GPS information and is the same type of information that the Kalman filter can handle in the same manner as the GPS information.
前記擬似GPS情報には、少なくとも、車両位置を示す位置情報が含まれている
ことを特徴とする車両位置検出方法。 The vehicle position detection method according to claim 8,
The pseudo GPS information includes at least position information indicating a vehicle position.
前記擬似情報生成ステップは、
マッチング対象リンクを特定し、該リンクのリンク属性がトンネルである場合、該リンクのリンク長情報および車両速度を用いて、該リンク上における車両位置を示す位置情報を求め、
マッチング対象リンクのリンク属性がトンネルでない場合、該マッチング対象リンクの終点に接続されているリンクのうち、リンク属性がトンネルであるリンクのリンク長情報および車両速度を用いて、該リンク上における車両位置を示す位置情報を求める
ことを特徴とする車両位置検出方法。 The vehicle position detection method according to claim 9,
The pseudo information generation step includes:
When a link to be matched is specified and the link attribute of the link is a tunnel, position information indicating a vehicle position on the link is obtained using the link length information and the vehicle speed of the link,
When the link attribute of the matching target link is not a tunnel, among the links connected to the end point of the matching target link, the vehicle position on the link using the link length information and the vehicle speed of the link whose link attribute is the tunnel The vehicle position detection method characterized by calculating | requiring the positional information which shows.
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