JP2562678B2 - Self position indicator - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明はナビゲーションシステムに於ける自己位置表
示装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (A) Field of Industrial Application The present invention relates to a self-position display device in a navigation system.
（ロ） 従来の技術 ナビゲーションシステムに於ける自己の現在位置検出
方式としては推測航法、電波航法等が知られている。(B) Conventional technology Dead reckoning, radio navigation, etc. are known as methods for detecting the current position of the self in a navigation system.
推測航法（例えば特開昭60-67817号）とは地磁気セン
サと連速センサとを併用して移動方向と移動量を検出し
て現在位置を算出していくものであり、誤差は５％程度
であるが、初期位置の設定が困難であり、更に距離が進
むにつれて誤差が累積していくという欠点である。電波
航法には地上電波によるビーコン方式、人工衛星電波に
よるGPS（グローバルポジショニングシステム）方式
（例えば特開昭58-30615号）がある。ビーコン方式は受
信点ではかなりの精度で位置検出が可能であるが、ビー
コンの設置ポイントから次の設置ポイントまでは推測航
法により位置検出をしなければならない。また、GPS方
式は高精度の測位が可能であるが、電波が遮断されるト
ンネル内、ビルの谷間等では位置検出ができないという
欠点がある。Dead reckoning (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-67817) uses a geomagnetic sensor and a continuous speed sensor together to detect the moving direction and the moving amount to calculate the current position, and the error is about 5%. However, it is difficult to set the initial position, and the error accumulates as the distance further increases. The radio navigation includes a beacon system using terrestrial radio waves and a GPS (Global Positioning System) system using artificial satellite radio waves (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-30615). Although the beacon system can detect the position at the receiving point with considerable accuracy, the position must be detected by dead-reckoning from the beacon installation point to the next installation point. In addition, although the GPS method enables high-accuracy positioning, it has a drawback that it cannot detect the position in a tunnel where radio waves are blocked or in a valley of a building.
（ハ） 発明が解決しようとする課題 上述した従来の現在位置検出システムを単独で使用し
ようとした場合、その検出システムの測位誤差が増大し
たときや、何等かの理由で測位不能となったとき、ナビ
ゲーション機能が発揮できなくなる。そこで、本発明は
複数の自己位置検出システムを採用し、その中から最良
のものを選択するようにしたものである。そして、最良
であるという判断基準はナビゲーションシステムを搭載
した自動車は必ず道路上を走るという前提に基いて正し
い自己の現在位置データは道路地図データに一致すると
いう基準を採用する。(C) Problems to be solved by the invention When the above-mentioned conventional current position detection system is to be used alone, when the positioning error of the detection system increases or when positioning is impossible for some reason. , The navigation function cannot be exhibited. Therefore, the present invention employs a plurality of self-position detecting systems, and selects the best one from them. Then, the criterion that is the best is that the vehicle equipped with the navigation system always runs on the road, and that the correct current position data of the vehicle matches the road map data.
（ニ） 課題を解決するための手段 そこで、本発明に於いては、複数種類の自己の現在位
置検出手段と、前記現在位置検出手段にて検出された現
在位置データの道路地図データに対する位置誤差を検出
する位置誤差検出手段と、前記位置誤差検出手段により
最も誤差の小さい現在位置データを選択するデータ選択
手段と、前記選択された現在位置データと道路地図デー
タを表示する表示手段とにより、自己位置表示装置を構
成する。更に位置誤差検出手段は、現在位置検出手段に
て検出された現在位置データが道路地図データ上に位置
する個数に基いて位置誤差を検出する。(D) Means for Solving the Problems In the present invention, therefore, a plurality of types of current position detecting means of itself and a position error of the current position data detected by the current position detecting means with respect to the road map data are detected. Position error detecting means for detecting the current position data, data selecting means for selecting the current position data with the smallest error by the position error detecting means, and display means for displaying the selected current position data and road map data. Configure a position display device. Further, the position error detecting means detects the position error based on the number of the current position data detected by the current position detecting means located on the road map data.
（ホ） 作用 本発明に依れば、複数の現在位置検出手段のうち位置
誤差の最も小さい検出手段を選択してその検出手段によ
る最良の現在位置表示が可能である。(E) Operation According to the present invention, it is possible to select the detection unit having the smallest position error from the plurality of current position detection units and display the best current position by the detection unit.
（ヘ） 実施例 この実施例は三つの現在位置検出手段を有する。第１
番目の現在位置検出手段（１）はGPS受信機（２）及び
この受信機（２）より出力されるデータに基いて自己の
現在位置を演算する位置検出回路（３）より構成され
る。第２番目の現在位置検出手段（４）はロランＣ受信
機（５）及びこの受信機（５）より出力されるデータに
基いて自己の現在位置を演算する位置検出回路（６）よ
り構成される。第３番目の現在位置検出手段（７）はビ
ーコン受信機（８）、地磁気センサ（９）、車速センサ
（10）及びこれ等より出力されるデータに基いて自己の
現在位置を演算する位置検出回路（11）より構成され
る。第３番目の現在位置検出手段（７）は通常は地磁気
センサ（９）及び車速センサ（10）に基いて現在位置を
演算し、ビーコン受信機（８）がビーコン電波を受信し
たとき、このビーコン受信機（８）のデータに基いて上
記センサ（９）（10）のデータに基く現在位置の誤差を
補正する。(F) Embodiment This embodiment has three current position detecting means. First
The th current position detecting means (1) is composed of a GPS receiver (2) and a position detecting circuit (3) for calculating its own current position based on the data output from the receiver (2). The second current position detecting means (4) is composed of a Loran C receiver (5) and a position detecting circuit (6) for calculating its own current position based on the data output from the receiver (5). It The third current position detecting means (7) is a position detector that calculates its own current position based on the beacon receiver (8), the geomagnetic sensor (9), the vehicle speed sensor (10) and the data output from these. It is composed of a circuit (11). The third current position detecting means (7) normally calculates the current position based on the geomagnetic sensor (9) and the vehicle speed sensor (10), and when the beacon receiver (8) receives a beacon radio wave, this beacon Based on the data from the receiver (8), the error in the current position based on the data from the sensors (9) and (10) is corrected.
上記実施例では、３つの現在位置検出手段（３）
（６）（11）は同時に動作するが、３つの位置検出回路
を一つにまとめて一つの位置検出回路にて三つのデータ
を時分割処理しても良い。In the above embodiment, three current position detecting means (3)
Although (6) and (11) operate simultaneously, three position detection circuits may be combined into one and three data may be time-divisionally processed by one position detection circuit.
位置誤差検出手段（12）は後述する方法により各現在
位置検出手段（１）（４）（７）にて検出された現在位
置データの各々の位置誤差を検出する。そしてその検出
結果に基いて最良の（測位誤差が最小の）現在位置デー
タがデータ切換回路（13）より出力される。The position error detecting means (12) detects each position error of the current position data detected by the respective current position detecting means (1), (4) and (7) by a method described later. Then, based on the detection result, the best current position data (with the minimum positioning error) is output from the data switching circuit (13).
マイクロコンピュータよりなる演算処理部（14）は種
々の演算を行うものであり、データバス（15）を介して
ROM（16）（プログラム及び各種固定データの記憶、RAM
（17）（各種制御データの一時的な記憶）が接続されて
いる。操作部（18）は各種コマンド（例えば地図データ
の拡大、縮小命令、道路と鉄道のみの表示命令等）を入
力するものであり、その命令はインターフェース（19）
を介して演算処理部（14）に印加される。地図データは
CD-ROM、磁気テープ等の外部記憶手段（20）に記憶され
ており、インターフェース（21）を介して読出される。
読出された地図データは画像メモリ（22）に一時的に格
納され、更にCRTコントローラ（23）にて処理され、CRT
表示装置（24）の画面上に表示される。データ切換回路
（13）より出力される最良の現在位置データも画像メモ
リ（22）に入力されており、CRT表示装置（24）の画面
上に表示された地図上に現在位置データも表示される。
また、位置誤差検出手段（12）で検出された各々の位置
誤差が全て所定の誤差以上であったときは、演算処理回
路（14）の指示信号により音声合成回路（25）が駆動さ
れ、測位誤差が増大したことを運転者に報知すべく報知
信号がインターフェース（26）、増幅器（27）を介して
スピーカ（28）に印加される。さて、本発明の要旨とな
る位置誤差検出手段（12）による位置誤差の検出方法に
ついて第２図に基いて説明する。この方法は自動車は道
路上を走行するという前提に基いて、表示装置の画面上
に表示された地図の道路上に現在位置データが乗ってい
れば、誤差がないと判断するものである。第２図に於い
て、斜線部分は表示装置の画面上に表示された道路地図
データの一部を示している。×印、○印、△印は夫々第
１、第２、第３番目の現在位置検出手段（１）（４）
（７）による現在位置データを示している。添字は時刻
を示しており、１が最新のデータであり、第２図に於い
ては、最新データより遡って過去９個のデータ（現在デ
ータも含めて合計10個）が示されている。The arithmetic processing unit (14) composed of a microcomputer performs various arithmetic operations, and through the data bus (15).
ROM (16) (storage of programs and various fixed data, RAM
(17) (temporary storage of various control data) is connected. The operation unit (18) is for inputting various commands (for example, map data enlargement / reduction commands, road and railway display commands, etc.), and the commands are the interface (19).
Is applied to the arithmetic processing section (14) via. Map data is
It is stored in an external storage means (20) such as a CD-ROM or a magnetic tape and is read out via the interface (21).
The read map data is temporarily stored in the image memory (22), further processed by the CRT controller (23), and
It is displayed on the screen of the display device (24). The best current position data output from the data switching circuit (13) is also input to the image memory (22), and the current position data is also displayed on the map displayed on the screen of the CRT display device (24). .
When all the position errors detected by the position error detecting means (12) are equal to or more than a predetermined error, the voice synthesizing circuit (25) is driven by the instruction signal of the arithmetic processing circuit (14) to perform positioning. A notification signal is applied to the speaker (28) via the interface (26) and the amplifier (27) to notify the driver that the error has increased. Now, a method of detecting a position error by the position error detecting means (12), which is the gist of the present invention, will be described with reference to FIG. This method determines that there is no error if the current position data is on the road of the map displayed on the screen of the display device, on the assumption that the automobile travels on the road. In FIG. 2, the shaded area shows a part of the road map data displayed on the screen of the display device. The crosses, the circles, and the triangles are the first, second, and third current position detecting means (1) and (4), respectively.
The current position data according to (7) is shown. The subscript indicates the time, 1 is the latest data, and in FIG. 2, the past 9 pieces of data (total of 10 pieces including the current data) are traced back from the latest data.
そして、この10個のデータが道路地図上に存在する個
数を計数する。その計数値が多いほど検出された位置デ
ータの測位誤差が小さいと判断できる。この例では、第
１番目の手段（１）は７個、第２番目の手段（４）は５
個、第３番目の手段（７）は４個であり、第１番目の手
段（１）による現在位置データがデータ切換回路（13）
より出力され、表示画面上に地図データと共に表示され
る。新しい現在位置データが検出される毎に、最も古い
データを１つすてて、上述と同様にして最も測位誤差の
小さいデータを選択する。Then, the number of these 10 pieces of data existing on the road map is counted. It can be determined that the larger the count value is, the smaller the positioning error of the detected position data is. In this example, the first means (1) has seven, and the second means (4) has five.
And the third means (7) is four, and the current position data by the first means (1) is the data switching circuit (13).
Is output and displayed on the display screen together with the map data. Every time a new current position data is detected, the oldest data is set to one and the data with the smallest positioning error is selected in the same manner as described above.
尚、どの現在位置検出手段による個数も所定の個数
（例えば３個）より少なければ、何れの検出手段も測位
誤差が大きいものとして、音声により報知する。If the number detected by any of the current position detecting means is less than a predetermined number (for example, 3), any of the detecting means is notified by voice that the positioning error is large.
第３図は上述した現在位置検出処理のフローチャート
である。先ずステップ１（S1）で初期設定処理を行う。
即ち、各現在位置検出手段（１）（４）（７）にて測位
を開始し、第２図に示す如く９個のデータ（２〜10、
２′〜10′、２″〜10″）が得られるまで測位を続行
し、同時に地図データとの照合を行い、道路上にあるか
否かの判定を行う。次にステップ２（Ｓ2）で現在位置
データ（１、１′、１″）を検出する。ステップ３（Ｓ
3）で現在位置データに対応した地図データ上のデータ
を読込み、ステップ４（Ｓ4）で位置データと地図デー
タとの照合を行ない、各データが道路上に存在する個数
Nj（ｊ＝１、２、…、ｎ）を次のようにして求める。FIG. 3 is a flowchart of the above-mentioned current position detection processing. First, in step 1 (S1), initial setting processing is performed.
That is, positioning is started by each of the current position detecting means (1), (4) and (7), and as shown in FIG.
Positioning is continued until 2 ′ to 10 ′, 2 ″ to 10 ″) are obtained, and at the same time, the map data is collated to determine whether or not the vehicle is on the road. Next, in step 2 (S 2 ), the current position data (1, 1 ′, 1 ″) is detected.
The data on the map data corresponding to the current position data is read in 3 ), and the position data and the map data are collated in step 4 (S 4 ) and the number of each data existing on the road
Nj (j = 1, 2, ..., N) is calculated as follows.
但し、ｎi＝１（位置データが道路上に存在する場
合）、ｎi＝０（位置データが道路上に存在しない場
合）である。但し、ｉは照合に使用する位置データの番
号で、ｍはその個数である。ｎ1は現在位置データであ
り、ｎmは現在位置データからｍ個前のデータである。
また、ｎは使用する複数の現在位置検出手段の番号であ
る。従って、第１、第２図の実施例の場合、ｍ＝10、ｎ
＝３である。ステップ５（Ｓ5）で各現在位置検出手段
によるNj（ｊ＝１、２、…、ｎ）がある所定のしきい値
Nthと比較してNj＞Ｎth（ｊ＝１、…、ｎ）となるかを
判定する。もしNjの全てが判定条件を満足しない場合
（Nj≦Ｎth）、ステップ６（Ｓ6）にて現在位置データ
が信頼性に乏しいことを運転者に音声にて警告する。 However, n i = 1 (when the position data exists on the road) and n i = 0 (when the position data does not exist on the road). However, i is the number of the position data used for collation, and m is the number. n 1 is the current position data, and n m is the data that is m before the current position data.
Further, n is the number of a plurality of current position detecting means used. Therefore, in the case of the embodiment of FIGS. 1 and 2, m = 10, n
= 3. In step 5 (S 5 ), Nj (j = 1, 2, ..., N) by each current position detecting means has a predetermined threshold value.
Compared to Nt h Nj> N th (j = 1, ..., n) determines whether the. If all Nj does not satisfy the determination condition (Nj ≦ N th), the current position data at step 6 (S 6) to warn by voice the driver that unreliable.
Nj＞Ｎthを満足する場合、位置誤差検出手段（12）に
て位置誤差が最小となる現在位置検出手段を選択すべく
ステップ７（Ｓ7）にて Nk＝max（Ｎ1、Ｎ2、…Ｎn） を求める。即ちNjのうち計数値が最大となるNkを求め
る。これにより、ｋ番目の現在位置検出手段の測位誤差
が最小であると判定され、ステップ８（Ｓ8）によりデ
ータ切換回路（13）を切換えてｋ番目の現在位置検出手
段のデータを選択する。ステップ９（Ｓ9）にて処理を
継続するか否かを判定し、継続する場合にはステップ10
（Ｓ10）にて ｎl←ｎl-1（ｌ＝２、３、…ｍ） としてステップ２（Ｓ2）に戻る。Is satisfied Nj> N th, Nk at the position error detection means (12) Step so as to select the current position detecting means for the position error is minimized at 7 (S 7) = max ( N 1, N 2, ... N n ) is calculated. That is, Nk having the maximum count value among Nj is obtained. As a result, the positioning error of the k-th current position detecting means is determined to be the minimum, and the data switching circuit (13) is switched in step 8 (S 8 ) to select the data of the k-th current position detecting means. In step 9 (S 9 ), it is determined whether or not to continue the process.
At (S 10 ), n l ← n l-1 (l = 2, 3, ... M) is set and the process returns to step 2 (S 2 ).
（ト） 発明の効果 以上述べた本発明に依れば、複数の自己現在位置検出
手段のうち最も誤差の小さい現在位置データを表示画面
上の地図データに重ねて表示することができ信頼性の高
いナビゲーションシステムを提供できる。(G) Effect of the Invention According to the present invention described above, it is possible to display the current position data having the smallest error among the plurality of self-current position detecting means on the map data on the display screen and display the data with high reliability. A high navigation system can be provided.
第１図は本発明に係る自己位置表示装置のブロックダイ
ヤグラム、第２図は道路地図データと現在位置データを
示す図、第３図は本発明の自己位置表示装置の処理フロ
ーチャートを示す図である。（１）（４）（７）は異な
る種類の現在位置検出手段、（12）は位置誤差検出手
段、（13）はデータ選択回路、（24）はCRT表示装置。FIG. 1 is a block diagram of a self-position display device according to the present invention, FIG. 2 is a view showing road map data and current position data, and FIG. 3 is a process flow chart of the self-position display device of the present invention. . (1), (4) and (7) are different types of current position detection means, (12) is position error detection means, (13) is a data selection circuit, and (24) is a CRT display device.
Claims (1)
記現在位置検出手段にて検出された現在位置データの道
路地図データに対する位置誤差を検出する位置誤差検出
手段と、前記位置誤差検出手段により最も誤差の小さい
現在位置データを選択するデータ選択手段と、前記選択
された現在位置データと道路地図データを表示する表示
手段とよりなる自己位置表示装置において、 前記位置誤差検出手段は、前記現在位置検出手段にて検
出された現在位置データが道路地図データ上に位置する
個数に基づいて位置誤差を検出することを特徴とする自
己位置表示装置。1. A plurality of types of current position detecting means, a position error detecting means for detecting a position error of the current position data detected by the current position detecting means with respect to road map data, and the position error detecting means. In the self-position display device including a data selection unit that selects the current position data with the smallest error by the, and a display unit that displays the selected current position data and road map data, the position error detection unit is the current position. A self-position display device characterized in that a position error is detected based on the number of current position data detected by a position detection means located on road map data.
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