JP2584564B2 - 車両位置検出装置 - Google Patents
車両位置検出装置Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/28—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
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- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
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- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星航法システム(G
PS:Global Positioning System )を利用した車両位
置検出装置に関する。
PS:Global Positioning System )を利用した車両位
置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、方位センサと距離センサとを
用いて車両の走行軌跡を求める試みが行われている。こ
の方式は、車両に搭載したセンサだけで自己の位置検出
を行うので推測航法と呼ばれており、外部の支援設備を
導入しないので、比較的簡単に採用できる。しかし、セ
ンサに誤差が発生するため、走行距離が増すに従って位
置検出誤差が累積する。
用いて車両の走行軌跡を求める試みが行われている。こ
の方式は、車両に搭載したセンサだけで自己の位置検出
を行うので推測航法と呼ばれており、外部の支援設備を
導入しないので、比較的簡単に採用できる。しかし、セ
ンサに誤差が発生するため、走行距離が増すに従って位
置検出誤差が累積する。
【0003】そこで、上記センサにより求めた走行軌跡
と道路ネットワークデータとのパターンマッチングを行
うことにより累積誤差をなくす、地図マッチング方式が
提案され、現在ではこれを利用した車両位置検出装置が
開発されている(特開昭63−148115号公報、特
開昭63−115004号公報および特開昭64−53
112号公報参照)。
と道路ネットワークデータとのパターンマッチングを行
うことにより累積誤差をなくす、地図マッチング方式が
提案され、現在ではこれを利用した車両位置検出装置が
開発されている(特開昭63−148115号公報、特
開昭63−115004号公報および特開昭64−53
112号公報参照)。
【0004】ところが、上記地図マッチング方式を利用
した車両位置検出装置では、道路ネットワークデータが
不正確であったり、道路網が複雑な形状または格子状で
あったりすると、推測航法により求めた位置誤差を地図
で補うことが困難となり、車両位置を検出することが困
難となる場合がある。そのため、車両が存在する道路を
他の道路と思ってしまうことがある。また、一度車両位
置を誤ると、正確な位置を回復するのに時間がかかるこ
とがある。
した車両位置検出装置では、道路ネットワークデータが
不正確であったり、道路網が複雑な形状または格子状で
あったりすると、推測航法により求めた位置誤差を地図
で補うことが困難となり、車両位置を検出することが困
難となる場合がある。そのため、車両が存在する道路を
他の道路と思ってしまうことがある。また、一度車両位
置を誤ると、正確な位置を回復するのに時間がかかるこ
とがある。
【0005】道路ネットワークデータの精度を上げるこ
とも一つの方法であるが、労力とコストが急激に増大す
るとういう欠点がある。上記のように、地図マッチング
方式の信頼性が十分とはいえず、これを改良することが
当業界の課題であった。そこで、車両の絶対位置を知る
ことのできる衛星航法システム(以下、「GPS:Glob
al Positioning System 」という)を利用して車両の絶
対位置を知り、この絶対位置(以下、「測位位置」とう
いう)を用いて車両位置を修正して、地図マッチング方
式の精度を補うといった位置検出方式が提案されている
(特平開2−275310号公報参照)。
とも一つの方法であるが、労力とコストが急激に増大す
るとういう欠点がある。上記のように、地図マッチング
方式の信頼性が十分とはいえず、これを改良することが
当業界の課題であった。そこで、車両の絶対位置を知る
ことのできる衛星航法システム(以下、「GPS:Glob
al Positioning System 」という)を利用して車両の絶
対位置を知り、この絶対位置(以下、「測位位置」とう
いう)を用いて車両位置を修正して、地図マッチング方
式の精度を補うといった位置検出方式が提案されている
(特平開2−275310号公報参照)。
【0006】上記GPSは、軌道を周回する人工衛星
(以下、「GPS衛星」という)からの電波を利用して
自己の位置を測位する技術であり、その原理は、所定の
軌道上を周回する複数のGPS衛星が発生する電波の伝
搬遅延時間をGPS受信機で計測し、軌道からの距離か
ら自己の2次元的または3次元的な位置を測位すること
にある。すなわち、3次元測位には4個のGPS衛星
を、2次元測位には3個のGPS衛星を利用し、これら
GPS衛星からの伝搬遅延時間を測定することにより、
受信機の測位位置を知るものである。
(以下、「GPS衛星」という)からの電波を利用して
自己の位置を測位する技術であり、その原理は、所定の
軌道上を周回する複数のGPS衛星が発生する電波の伝
搬遅延時間をGPS受信機で計測し、軌道からの距離か
ら自己の2次元的または3次元的な位置を測位すること
にある。すなわち、3次元測位には4個のGPS衛星
を、2次元測位には3個のGPS衛星を利用し、これら
GPS衛星からの伝搬遅延時間を測定することにより、
受信機の測位位置を知るものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記GPSを利用した
車両位置検出装置においては、GPSの測位位置の周り
の地図データを探し、当該地図データ中で最も確からし
い位置を車両位置として検出している。しかしながら、
このような位置検出方法では、測位位置誤差の範囲が広
く、多数の道路データが存在するときは、その内のどれ
かを確定することができない場合がある。
車両位置検出装置においては、GPSの測位位置の周り
の地図データを探し、当該地図データ中で最も確からし
い位置を車両位置として検出している。しかしながら、
このような位置検出方法では、測位位置誤差の範囲が広
く、多数の道路データが存在するときは、その内のどれ
かを確定することができない場合がある。
【0008】というのは、現在地球の周りには、17個
(将来24個)のGPS衛星が周回しており、例えば、
図6のように見えている衛星番号#1〜#8の8個のG
PS衛星から3個ないし4個の衛星の組み合わせを最適
にすべく、適宜自動的にGPS受信機で受信する衛星の
組み合わせの指定を変えている。GPSの位置出力に
は、図7に示すように、真位置Pに対する推定位置PG
のずれである、いわゆるオフセットOSと、GPS衛星
の配置に起因する楕円誤差REとが混在している。この
オフセットOSおよび楕円誤差REは、GPS衛星の組
み合わせにより変化する。
(将来24個)のGPS衛星が周回しており、例えば、
図6のように見えている衛星番号#1〜#8の8個のG
PS衛星から3個ないし4個の衛星の組み合わせを最適
にすべく、適宜自動的にGPS受信機で受信する衛星の
組み合わせの指定を変えている。GPSの位置出力に
は、図7に示すように、真位置Pに対する推定位置PG
のずれである、いわゆるオフセットOSと、GPS衛星
の配置に起因する楕円誤差REとが混在している。この
オフセットOSおよび楕円誤差REは、GPS衛星の組
み合わせにより変化する。
【0009】GPSの測位位置の周りの地図データを探
し、当該地図データ中で最も確からしい位置を検出して
いる途中で、GPS衛星の組み合わせが変わってしまう
と、それに起因して誤差に変化が生じる。例えば、図8
に示すように、GPS衛星の組み合わせが固定されてい
ると、オフセットは一定となる。一方、図9のように、
位置検出の途中(X点)でGPS衛の組み合わせが変わ
ると、X点を境にしてオフセットが変化し、位置検出の
過程で異なるオフセットが混在することになる。そのた
め、現在道路R上に位置しているのにもかかわらず、誤
って測位位置PGを結ぶ軌跡(図中点線示)上に位置し
ているものと位置検出してしまう。また、GPS衛星の
組み合わせが変わる時点、すなわちオフセットが変わる
時点を予測できないので、例えば組み合わせが短時間で
変わると、十分な数のデータを得ることができず、正確
な位置検出が困難となっている。
し、当該地図データ中で最も確からしい位置を検出して
いる途中で、GPS衛星の組み合わせが変わってしまう
と、それに起因して誤差に変化が生じる。例えば、図8
に示すように、GPS衛星の組み合わせが固定されてい
ると、オフセットは一定となる。一方、図9のように、
位置検出の途中(X点)でGPS衛の組み合わせが変わ
ると、X点を境にしてオフセットが変化し、位置検出の
過程で異なるオフセットが混在することになる。そのた
め、現在道路R上に位置しているのにもかかわらず、誤
って測位位置PGを結ぶ軌跡(図中点線示)上に位置し
ているものと位置検出してしまう。また、GPS衛星の
組み合わせが変わる時点、すなわちオフセットが変わる
時点を予測できないので、例えば組み合わせが短時間で
変わると、十分な数のデータを得ることができず、正確
な位置検出が困難となっている。
【0010】本発明は、上記に鑑み、オフセットを一定
とすることにより、位置検出誤差を小さくすることがで
き、より正確な位置検出を行える位置検出装置の提供を
目的とする。
とすることにより、位置検出誤差を小さくすることがで
き、より正確な位置検出を行える位置検出装置の提供を
目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の車両位置検出装
置は、軌道を周回する複数の衛星からの電波を受信する
GPS受信機、道路ネットワークデータを格納する地図
メモリ、測位に用いる衛星の組み合わせを固定する固定
手段、上記GPS受信機で受信した電波のうち、固定手
段にて組み合わせが固定された各衛星からの電波到来時
間に基づいて、車両の測位位置を取得する位置取得手
段、上記地図メモリから得られるある領域の道路ネット
ワークパターン上に、位置取得手段にて取得された車両
の測位位置を中心点とするメッシュパターンをマスク
し、当該測位位置を中心とする車両存在確率分布に基づ
き、各メッシュ毎の道路上の車両存在確率を評価値とし
て記憶して、評価値の暫定テーブルを作成するテーブル
作成手段、上記テーブル作成手段にて作成された暫定テ
ーブルの評価値を、過去の同一の衛星に係る最終テーブ
ルの評価値に各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テ
ーブルを更新するテーブル更新手段、上記最終テーブル
上の最も高い評価値のあるメッシュと、位置取得手段に
て取得された車両の測位位置とのずれをオフセットとし
て求めるオフセット算出手段、ならびに上記オフセット
算出手段にて求められたオフセットと、位置取得手段に
て取得された車両の測位位置とから道路上の車両の真位
置を検出する真位置検出手段を含むものである。
置は、軌道を周回する複数の衛星からの電波を受信する
GPS受信機、道路ネットワークデータを格納する地図
メモリ、測位に用いる衛星の組み合わせを固定する固定
手段、上記GPS受信機で受信した電波のうち、固定手
段にて組み合わせが固定された各衛星からの電波到来時
間に基づいて、車両の測位位置を取得する位置取得手
段、上記地図メモリから得られるある領域の道路ネット
ワークパターン上に、位置取得手段にて取得された車両
の測位位置を中心点とするメッシュパターンをマスク
し、当該測位位置を中心とする車両存在確率分布に基づ
き、各メッシュ毎の道路上の車両存在確率を評価値とし
て記憶して、評価値の暫定テーブルを作成するテーブル
作成手段、上記テーブル作成手段にて作成された暫定テ
ーブルの評価値を、過去の同一の衛星に係る最終テーブ
ルの評価値に各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テ
ーブルを更新するテーブル更新手段、上記最終テーブル
上の最も高い評価値のあるメッシュと、位置取得手段に
て取得された車両の測位位置とのずれをオフセットとし
て求めるオフセット算出手段、ならびに上記オフセット
算出手段にて求められたオフセットと、位置取得手段に
て取得された車両の測位位置とから道路上の車両の真位
置を検出する真位置検出手段を含むものである。
【0012】
【作用】上記車両位置検出装置において、真位置を検出
するまで、固定手段で測位に用いる衛星の組み合わせを
固定しているから、測位に用いる衛星の組み合わせが変
わることはない。そして、テーブル作成手段により、地
図メモリから得られるある領域の道路ネットワークパタ
ーン上に、位置取得手段により取得された車両の測位位
置を中心点とするメッシュパターンをマスクし、当該測
位位置を中心とする車両存在確率分布に基づき、各メッ
シュ毎の道路上の車両存在確率を評価値として記憶し
て、評価値の暫定テーブルを作成し、テーブル更新手段
により、暫定テーブルの評価値を、過去の同一の衛星に
係る最終テーブルの評価値に各メッシュ毎に加算して、
評価値の最終テーブルを更新し、オフセット算出手段
で、最終テーブル上の最も高い評価値のあるメッシュ
と、位置取得手段にて取得された車両の測位位置とのず
れからオフセットを求める。このようにして求めたオフ
セットは、衛星の組み合わせが変わっていないので、真
位置から一定したものとなる。
するまで、固定手段で測位に用いる衛星の組み合わせを
固定しているから、測位に用いる衛星の組み合わせが変
わることはない。そして、テーブル作成手段により、地
図メモリから得られるある領域の道路ネットワークパタ
ーン上に、位置取得手段により取得された車両の測位位
置を中心点とするメッシュパターンをマスクし、当該測
位位置を中心とする車両存在確率分布に基づき、各メッ
シュ毎の道路上の車両存在確率を評価値として記憶し
て、評価値の暫定テーブルを作成し、テーブル更新手段
により、暫定テーブルの評価値を、過去の同一の衛星に
係る最終テーブルの評価値に各メッシュ毎に加算して、
評価値の最終テーブルを更新し、オフセット算出手段
で、最終テーブル上の最も高い評価値のあるメッシュ
と、位置取得手段にて取得された車両の測位位置とのず
れからオフセットを求める。このようにして求めたオフ
セットは、衛星の組み合わせが変わっていないので、真
位置から一定したものとなる。
【0013】したがって、真位置検出手段によって、車
両の測位位置をオフセット算出手段にて求められたオフ
セットで補正してやると、検出される真位置は、高い精
度を有することとなる。
両の測位位置をオフセット算出手段にて求められたオフ
セットで補正してやると、検出される真位置は、高い精
度を有することとなる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図5に
基づいて詳述する。本実施例に係る車両位置検出装置の
概略構成について、図1を参照しつつ説明する。図1は
本発明の一実施例に係る車両位置検出装置の概略構成を
示すブロック図である。
基づいて詳述する。本実施例に係る車両位置検出装置の
概略構成について、図1を参照しつつ説明する。図1は
本発明の一実施例に係る車両位置検出装置の概略構成を
示すブロック図である。
【0015】本実施例の車両位置検出装置は、図1の如
く、コンソール1と、表示器2と、方位センサ3と、距
離センサ4と、地図データ、道路ネットワークデータ等
を格納している道路地図メモリ5と、道路地図メモリ5
からデータを読み出すメモリドライブ6と、軌道を周回
する人工衛星(以下、「GPS衛星」という)7a〜7
eからの無線電波を受信するGPS受信機7と、GPS
受信機7から取得した車両の測位位置を修正し道路上の
車両の真位置を検出するとともに、当該真位置と道路地
図メモリ5から得られる道路ネットワークデータとのパ
ターンマッチングを行う処理装置8と、誘導経路の算
出、所定範囲の道路地図の検索、読み出し、運転者を誘
導するための表示用データの生成、表示器2、音声出力
装置10の駆動および処理装置8の制御等の種々の演算
制御を行うナビゲーションコントローラ9とを有してい
る。
く、コンソール1と、表示器2と、方位センサ3と、距
離センサ4と、地図データ、道路ネットワークデータ等
を格納している道路地図メモリ5と、道路地図メモリ5
からデータを読み出すメモリドライブ6と、軌道を周回
する人工衛星(以下、「GPS衛星」という)7a〜7
eからの無線電波を受信するGPS受信機7と、GPS
受信機7から取得した車両の測位位置を修正し道路上の
車両の真位置を検出するとともに、当該真位置と道路地
図メモリ5から得られる道路ネットワークデータとのパ
ターンマッチングを行う処理装置8と、誘導経路の算
出、所定範囲の道路地図の検索、読み出し、運転者を誘
導するための表示用データの生成、表示器2、音声出力
装置10の駆動および処理装置8の制御等の種々の演算
制御を行うナビゲーションコントローラ9とを有してい
る。
【0016】コンソール1は、車両位置検出装置の起
動、停止や画面上のカーソル移動、画面上に表示されて
いる道路地図のスクロール等をさせるためのキー入力ボ
ード(図示せず)を有している。表示器2は、CRT、
液晶パネル等の画面上に透明のタッチパネルが取り付け
られている。そして、表示器2は、ナビゲーションコン
トローラ9から供給される初期メニューを表示し、運転
者は、画面の表示位置にタッチして、表示画面の種類、
地図の倍率、目的地等を入力する。すなわち、ナビゲー
ションコントローラ9と運転者との対話を仲介してい
る。
動、停止や画面上のカーソル移動、画面上に表示されて
いる道路地図のスクロール等をさせるためのキー入力ボ
ード(図示せず)を有している。表示器2は、CRT、
液晶パネル等の画面上に透明のタッチパネルが取り付け
られている。そして、表示器2は、ナビゲーションコン
トローラ9から供給される初期メニューを表示し、運転
者は、画面の表示位置にタッチして、表示画面の種類、
地図の倍率、目的地等を入力する。すなわち、ナビゲー
ションコントローラ9と運転者との対話を仲介してい
る。
【0017】方位センサ3は、車両の走行に伴う方位の
変化を検出するものであり、地磁気センサ、ジャイロあ
るいは左右両輪の回転数の差に基づいて旋回角度を検出
する旋回角度センサ等が使用可能である。距離センサ4
は、車両の速度あるいは車輪の回転数等に基づいて走行
距離を検出するものであり、車輪速センサ、車速センサ
等が使用可能である。
変化を検出するものであり、地磁気センサ、ジャイロあ
るいは左右両輪の回転数の差に基づいて旋回角度を検出
する旋回角度センサ等が使用可能である。距離センサ4
は、車両の速度あるいは車輪の回転数等に基づいて走行
距離を検出するものであり、車輪速センサ、車速センサ
等が使用可能である。
【0018】道路地図メモリ5は、大容量記憶媒体であ
るCD−ROM、磁気テープ等が使用可能であり、この
道路地図メモリ5の中には、道路地図をメッシュ状に分
割し、各メッシュ単位で道路形態、座標位置等をグラフ
ィック表示するグラフィック表示用の表示地図データを
記憶し、また各メッシュ単位で地図マッチング用の道路
ネットワークデータを記憶している。そして、道路ネッ
トワークデータは、分岐点を表すノードと道路セグメン
トのリンクとの組み合わせデータ、リンクの距離デー
タ、リンクを走破するための所要時間データ、道路種別
データ(高速道路、幹線道路、市街路等)、道路幅デー
タおよび地名欄、有名施設、鉄道等の特定地点を特定す
る地点データ等から構成されている。また、表示地図デ
ータとしては、道路地図をメッシュ状に分割する場合の
分割の大きさに応じて、縮尺の異なる複数の地図が用意
されている。
るCD−ROM、磁気テープ等が使用可能であり、この
道路地図メモリ5の中には、道路地図をメッシュ状に分
割し、各メッシュ単位で道路形態、座標位置等をグラフ
ィック表示するグラフィック表示用の表示地図データを
記憶し、また各メッシュ単位で地図マッチング用の道路
ネットワークデータを記憶している。そして、道路ネッ
トワークデータは、分岐点を表すノードと道路セグメン
トのリンクとの組み合わせデータ、リンクの距離デー
タ、リンクを走破するための所要時間データ、道路種別
データ(高速道路、幹線道路、市街路等)、道路幅デー
タおよび地名欄、有名施設、鉄道等の特定地点を特定す
る地点データ等から構成されている。また、表示地図デ
ータとしては、道路地図をメッシュ状に分割する場合の
分割の大きさに応じて、縮尺の異なる複数の地図が用意
されている。
【0019】処理装置8は、測位に用いる3個ないし4
個のGPS衛星の組み合わせを指定し、この指定された
GPS衛星の組み合わせを車両の真位置を検出するまで
固定する機能、GPS受信機7で受信した電波のうち、
組み合わせが固定された各GPS衛星からの電波到来時
間に基づいて、車両の測位位置を取得する機能、地図メ
モリ5から得られるある領域の道路ネットワークパター
ン上に、取得された車両の測位位置を中心点とする16
(4×4)個のメッシュを有するメッシュパターンをマ
スクし、当該測位位置を中心とする車両存在確率分布に
基づき、各メッシュ毎の道路上の車両存在確率を評価値
として記憶して、評価値の暫定テーブルを作成する機
能、暫定テーブルの評価値と、過去の同一のGPS衛星
に係る同一領域のテーブルの評価値とを各メッシュ毎に
加算して、評価値の最終テーブルを作成する機能、最終
テーブル上の最も高い評価値のあるメッシュと、位置取
得手段にて取得された車両の測位位置とのずれをオフセ
ットとして求める機能、オフセットと、車両の測位位置
とから道路上の車両の真位置を検出する機能、距離セン
サ4により検出される走行距離および方位センサ3より
検出される走行方向変化量をそれぞれ積算する機能、な
らびにこの積算データを加味して、車両の真位置と道路
地図メモリ5から得られる道路ネットワークデータとの
パターンマッチングを行う機能を有している。
個のGPS衛星の組み合わせを指定し、この指定された
GPS衛星の組み合わせを車両の真位置を検出するまで
固定する機能、GPS受信機7で受信した電波のうち、
組み合わせが固定された各GPS衛星からの電波到来時
間に基づいて、車両の測位位置を取得する機能、地図メ
モリ5から得られるある領域の道路ネットワークパター
ン上に、取得された車両の測位位置を中心点とする16
(4×4)個のメッシュを有するメッシュパターンをマ
スクし、当該測位位置を中心とする車両存在確率分布に
基づき、各メッシュ毎の道路上の車両存在確率を評価値
として記憶して、評価値の暫定テーブルを作成する機
能、暫定テーブルの評価値と、過去の同一のGPS衛星
に係る同一領域のテーブルの評価値とを各メッシュ毎に
加算して、評価値の最終テーブルを作成する機能、最終
テーブル上の最も高い評価値のあるメッシュと、位置取
得手段にて取得された車両の測位位置とのずれをオフセ
ットとして求める機能、オフセットと、車両の測位位置
とから道路上の車両の真位置を検出する機能、距離セン
サ4により検出される走行距離および方位センサ3より
検出される走行方向変化量をそれぞれ積算する機能、な
らびにこの積算データを加味して、車両の真位置と道路
地図メモリ5から得られる道路ネットワークデータとの
パターンマッチングを行う機能を有している。
【0020】上記車両位置検出装置の位置検出動作につ
いて、図2を参照しつつ説明する。図2は車両位置検出
装置の真位置検出動作を示すフローチャートである。ス
タート後、ステップS1において、測位に用いる3個な
いし4個のGPS衛星の組み合わせを指定し、この指定
されたGPS衛星の組み合わせを固定する。ステップS
2において、GPS受信機7で受信した電波のうち、ス
テップS1で組み合わせが固定された各GPS衛星から
の電波到来時間に基づいて、車両の測位位置を取得す
る。
いて、図2を参照しつつ説明する。図2は車両位置検出
装置の真位置検出動作を示すフローチャートである。ス
タート後、ステップS1において、測位に用いる3個な
いし4個のGPS衛星の組み合わせを指定し、この指定
されたGPS衛星の組み合わせを固定する。ステップS
2において、GPS受信機7で受信した電波のうち、ス
テップS1で組み合わせが固定された各GPS衛星から
の電波到来時間に基づいて、車両の測位位置を取得す
る。
【0021】ステップS3において、道路地図メモリ5
から得られるある領域の道路ネットワークパターン上
に、取得された車両の測位位置を中心点とするメッシュ
パターンをマスクし、当該測位位置を中心とする車両存
在確率分布に基づき、各メッシュ毎の道路上の車両存在
確率を評価する。この評価は、1つ1つのメッシュ毎に
行う。
から得られるある領域の道路ネットワークパターン上
に、取得された車両の測位位置を中心点とするメッシュ
パターンをマスクし、当該測位位置を中心とする車両存
在確率分布に基づき、各メッシュ毎の道路上の車両存在
確率を評価する。この評価は、1つ1つのメッシュ毎に
行う。
【0022】まず、ステップS5に移行し、1つのメッ
シュにリンクが重なっているか否か判別する。ここで、
メッシュにリンクが重なっていれば、ステップS6に移
行し、そのリンクと重なったメッシュにその道路上の車
両存在確率を割り付け、ステップ4に戻る。一方、メッ
シュにリンクが重なっていなければ、ステップS4に戻
る。
シュにリンクが重なっているか否か判別する。ここで、
メッシュにリンクが重なっていれば、ステップS6に移
行し、そのリンクと重なったメッシュにその道路上の車
両存在確率を割り付け、ステップ4に戻る。一方、メッ
シュにリンクが重なっていなければ、ステップS4に戻
る。
【0023】ステップS4において、全メッシュの車両
存在確率の評価が終了したか否か判別する。ここで、全
メッシュの車両存在確率の評価が終了しておれば、ステ
ップS7に移行する。ステップS7に移行すると、各メ
ッシュ毎の車両存在確率の評価値を記憶するとともに、
評価値の暫定テーブルを作成する。
存在確率の評価が終了したか否か判別する。ここで、全
メッシュの車両存在確率の評価が終了しておれば、ステ
ップS7に移行する。ステップS7に移行すると、各メ
ッシュ毎の車両存在確率の評価値を記憶するとともに、
評価値の暫定テーブルを作成する。
【0024】ステップS8において、1つ前のGPSデ
ータ取り込み時点における同一領域のテーブルを呼び出
す。ステップS9において、ステップS7で作成された
暫定テーブルの評価値と、ステップ8で呼び出された過
去の同一領域のテーブルの評価値とを各メッシュ毎に加
算して、評価値の最終テーブルを作成する。
ータ取り込み時点における同一領域のテーブルを呼び出
す。ステップS9において、ステップS7で作成された
暫定テーブルの評価値と、ステップ8で呼び出された過
去の同一領域のテーブルの評価値とを各メッシュ毎に加
算して、評価値の最終テーブルを作成する。
【0025】ステップS10において、ステップS9で
作成された最終テーブル上の最も高い評価値のあるメッ
シュの評価値が基準値T(例えば1.7)を越えている
か否か判別する。ここで、評価値が基準値を越えていな
ければ、ステップS2に戻され、前述したのと同様の手
順を繰り返す。一方、評価値が基準値を越えていれば、
ステップS11に移行する。
作成された最終テーブル上の最も高い評価値のあるメッ
シュの評価値が基準値T(例えば1.7)を越えている
か否か判別する。ここで、評価値が基準値を越えていな
ければ、ステップS2に戻され、前述したのと同様の手
順を繰り返す。一方、評価値が基準値を越えていれば、
ステップS11に移行する。
【0026】ステップS11に移行すると、ステップS
10で基準値を越えていると判別された評価値をオフセ
ットとし、このオフセットと、ステップS2で取得され
た車両の測位位置とから道路上の車両の真位置を検出す
る。上記真位置検出動作の具体例を、図3ないし図5に
基づいて説明する。図3は道路ネットワークパターン上
に測位位置を中心点とするメッシュパターンをマスクし
た状態を示す図、図4は最終テーブルの作成手順を示す
図、図5は最終テーブルの各メッシュ毎の評価値の分布
を示す図である。
10で基準値を越えていると判別された評価値をオフセ
ットとし、このオフセットと、ステップS2で取得され
た車両の測位位置とから道路上の車両の真位置を検出す
る。上記真位置検出動作の具体例を、図3ないし図5に
基づいて説明する。図3は道路ネットワークパターン上
に測位位置を中心点とするメッシュパターンをマスクし
た状態を示す図、図4は最終テーブルの作成手順を示す
図、図5は最終テーブルの各メッシュ毎の評価値の分布
を示す図である。
【0027】例えば、図3のように、2つの道路R1、
R2が存在する領域内を車両が走行しているとする。ま
ず、測位にGPS衛星の組み合わせを固定し、GPS受
信機7から車両の測位位置PG1を取得する。そして、
道路地図メモリ5から得られるある領域の道路ネットワ
ークパターン上に、取得された車両の測位位置PG1を
中心点とするメッシュパターンMP1をマスクし、当該
測位位置PG1を中心とする車両存在確率分布(例え
ば、PG1を中心とした2次元ガウス分布曲線になって
いる)に基づき、各メッシュ毎の道路上の車両存在確率
を評価するとともに、そのメッシュから評価値の暫定テ
ーブルST1を作成する。次に、図4(a)の如く、過
去の同一領域のテーブルPT1(過去の評価はないの
で、全てのメッシュの評価値を0となっている)を呼び
出し、過去の同一領域のテーブルPT1の評価値と、暫
定テーブルST1の評価値とを各メッシュ毎に加算し
て、評価値の最終テーブルFT1を作成する。その結
果、最終テーブルFT1の各メッシュ毎の評価値の分布
は、図5(a)のようになり、最終テーブルFT1上の
最も高い評価値を有するメッシュ(図中斜線示)を求め
る。このメッシュの評価値(0.5)は基準値(1.
7)を越えていないので、さらにGPS受信機7から車
両の測位位置PG2を取得する。
R2が存在する領域内を車両が走行しているとする。ま
ず、測位にGPS衛星の組み合わせを固定し、GPS受
信機7から車両の測位位置PG1を取得する。そして、
道路地図メモリ5から得られるある領域の道路ネットワ
ークパターン上に、取得された車両の測位位置PG1を
中心点とするメッシュパターンMP1をマスクし、当該
測位位置PG1を中心とする車両存在確率分布(例え
ば、PG1を中心とした2次元ガウス分布曲線になって
いる)に基づき、各メッシュ毎の道路上の車両存在確率
を評価するとともに、そのメッシュから評価値の暫定テ
ーブルST1を作成する。次に、図4(a)の如く、過
去の同一領域のテーブルPT1(過去の評価はないの
で、全てのメッシュの評価値を0となっている)を呼び
出し、過去の同一領域のテーブルPT1の評価値と、暫
定テーブルST1の評価値とを各メッシュ毎に加算し
て、評価値の最終テーブルFT1を作成する。その結
果、最終テーブルFT1の各メッシュ毎の評価値の分布
は、図5(a)のようになり、最終テーブルFT1上の
最も高い評価値を有するメッシュ(図中斜線示)を求め
る。このメッシュの評価値(0.5)は基準値(1.
7)を越えていないので、さらにGPS受信機7から車
両の測位位置PG2を取得する。
【0028】そして、図3のように、測位位置PG2を
中心点とするメッシュパターンMP2をマスクした後、
暫定テーブルST1と同様にして、そのメッシュから評
価値の暫定テーブルST2を作成し、図4(b)の如
く、この暫定テーブルST2の評価値と、過去の同一領
域のテーブルPT2(最終テーブルFT1に相当)の評
価値とを各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テーブ
ルFT2を作成する。その結果、最終テーブルFT2の
各メッシュ毎の評価値の分布は、図5(b)のようにな
り、最終テーブルFT2上の最も高い評価値を有するメ
ッシュ(図中斜線示)を求める。このメッシュの評価値
(1.0)は基準値(1.7)を越えていないので、さ
らにGPS受信機7から車両の測位位置PG3を取得す
る。
中心点とするメッシュパターンMP2をマスクした後、
暫定テーブルST1と同様にして、そのメッシュから評
価値の暫定テーブルST2を作成し、図4(b)の如
く、この暫定テーブルST2の評価値と、過去の同一領
域のテーブルPT2(最終テーブルFT1に相当)の評
価値とを各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テーブ
ルFT2を作成する。その結果、最終テーブルFT2の
各メッシュ毎の評価値の分布は、図5(b)のようにな
り、最終テーブルFT2上の最も高い評価値を有するメ
ッシュ(図中斜線示)を求める。このメッシュの評価値
(1.0)は基準値(1.7)を越えていないので、さ
らにGPS受信機7から車両の測位位置PG3を取得す
る。
【0029】そして、図3のように、測位位置PG3を
中心点とするメッシュパターンMP3をマスクした後、
暫定テーブルST1,ST2と同様にして、そのメッシ
ュから評価値の暫定テーブルST3を作成し、図4
(c)の如く、この暫定テーブルST3の評価値と、過
去の同一領域のテーブルPT3(最終テーブルFT2に
相当)の評価値とを各メッシュ毎に加算して、評価値の
最終テーブルFT3を作成する。その結果、最終テーブ
ルFT3の各メッシュ毎の評価値の分布は、図5(c)
のようになり、最終テーブルFT3上の最も高い評価値
(1.5)を有するメッシュ(図中斜線示)を求める。
このメッシュの評価値(1.5)は基準値(1.7)を
越えていないので、さらにGPS受信機7から車両の測
位位置PG4を取得する。
中心点とするメッシュパターンMP3をマスクした後、
暫定テーブルST1,ST2と同様にして、そのメッシ
ュから評価値の暫定テーブルST3を作成し、図4
(c)の如く、この暫定テーブルST3の評価値と、過
去の同一領域のテーブルPT3(最終テーブルFT2に
相当)の評価値とを各メッシュ毎に加算して、評価値の
最終テーブルFT3を作成する。その結果、最終テーブ
ルFT3の各メッシュ毎の評価値の分布は、図5(c)
のようになり、最終テーブルFT3上の最も高い評価値
(1.5)を有するメッシュ(図中斜線示)を求める。
このメッシュの評価値(1.5)は基準値(1.7)を
越えていないので、さらにGPS受信機7から車両の測
位位置PG4を取得する。
【0030】そして、測位位置PG4を中心点とするメ
ッシュパターンMP4をマスクした後、暫定テーブルS
T1〜ST3と同様にして、そのメッシュから評価値の
暫定テーブルST4を作成し、図4(d)の如く、この
暫定テーブルST4の評価値と、過去の同一領域のテー
ブルPT4(最終テーブルFT3に相当)の評価値とを
各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テーブルFT4
を作成する。その結果、最終テーブルFT4の各メッシ
ュ毎の評価値の分布は、図5(d)のようになり、最終
テーブルFT3上の最も高い評価値を有するメッシュ
(図中斜線示)を求める。このメッシュの評価値(2.
0)は基準値(1.7)を越えるているため、この箇所
に含まれる道路リンクが実際に車両の存在する位置、す
なわち車両の真位置として検出される。
ッシュパターンMP4をマスクした後、暫定テーブルS
T1〜ST3と同様にして、そのメッシュから評価値の
暫定テーブルST4を作成し、図4(d)の如く、この
暫定テーブルST4の評価値と、過去の同一領域のテー
ブルPT4(最終テーブルFT3に相当)の評価値とを
各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テーブルFT4
を作成する。その結果、最終テーブルFT4の各メッシ
ュ毎の評価値の分布は、図5(d)のようになり、最終
テーブルFT3上の最も高い評価値を有するメッシュ
(図中斜線示)を求める。このメッシュの評価値(2.
0)は基準値(1.7)を越えるているため、この箇所
に含まれる道路リンクが実際に車両の存在する位置、す
なわち車両の真位置として検出される。
【0031】このように、真位置を検出するまで、測位
に用いるGPS衛星の組み合わせを固定しているから、
途中で測位に用いる衛星の組み合わせが変わることはな
い。そのため、道路地図メモリ5から得られるある領域
の道路ネットワークパターン上に、測位位置を中心点と
するメッシュパターンをマスクし、当該測位位置を中心
とする車両存在確率分布に基づき、各メッシュ毎の道路
上の車両存在確率を評価値として記憶して、評価値の暫
定テーブルを作成し、暫定テーブルの評価値と、過去の
同一のGPS衛星に係る同一領域のテーブルの評価値と
を各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テーブルを作
成し、最終テーブル上の最も高い評価値のあるメッシュ
と、測位位置とのずれから求めたオフセットは、真位置
から一定したものとなる。
に用いるGPS衛星の組み合わせを固定しているから、
途中で測位に用いる衛星の組み合わせが変わることはな
い。そのため、道路地図メモリ5から得られるある領域
の道路ネットワークパターン上に、測位位置を中心点と
するメッシュパターンをマスクし、当該測位位置を中心
とする車両存在確率分布に基づき、各メッシュ毎の道路
上の車両存在確率を評価値として記憶して、評価値の暫
定テーブルを作成し、暫定テーブルの評価値と、過去の
同一のGPS衛星に係る同一領域のテーブルの評価値と
を各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テーブルを作
成し、最終テーブル上の最も高い評価値のあるメッシュ
と、測位位置とのずれから求めたオフセットは、真位置
から一定したものとなる。
【0032】したがって、上記オフセットと、車両の測
位位置とから検出される真位置は、高い精度を有するも
のとなり、最も高い確率の区画にあたるリンクに測位位
置を補正することができるから、道路リンクの限定、道
路リンク上のポイントの限定は正確なものとなる。ま
た、本実施例においては、上記真位置検出と並行して、
距離センサ4により検出される走行距離および方位セン
サ3より検出される走行方向変化量をそれぞれ積算して
おり、この積算データを加味して、車両の真位置と道路
地図メモリ5から得られる道路ネットワークデータとの
パターンマッチングを行うので、より正確に車両の位置
を検出することができる。
位位置とから検出される真位置は、高い精度を有するも
のとなり、最も高い確率の区画にあたるリンクに測位位
置を補正することができるから、道路リンクの限定、道
路リンク上のポイントの限定は正確なものとなる。ま
た、本実施例においては、上記真位置検出と並行して、
距離センサ4により検出される走行距離および方位セン
サ3より検出される走行方向変化量をそれぞれ積算して
おり、この積算データを加味して、車両の真位置と道路
地図メモリ5から得られる道路ネットワークデータとの
パターンマッチングを行うので、より正確に車両の位置
を検出することができる。
【0033】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を
加え得ることは勿論である。
のではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を
加え得ることは勿論である。
【0034】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、真位置を検出するまで、固定手段で測位に用い
る衛星の組み合わせを固定しているから、測位に用いる
衛星の組み合わせが変わることはない。そのため、テー
ブル作成手段により、地図メモリから得られるある領域
の道路ネットワークパターン上に、位置取得手段により
取得された車両の測位位置を中心点とするメッシュパタ
ーンをマスクし、当該測位位置を中心とする車両存在確
率分布に基づき、各メッシュ毎の道路上の車両存在確率
を評価値として記憶して、評価値の暫定テーブルを作成
し、テーブル更新手段により、暫定テーブルの評価値
を、過去の同一の衛星に係るテーブルの評価値に各メッ
シュ毎に加算して、評価値の最終テーブルを更新し、オ
フセット算出手段で、最終テーブル上の最も高い評価値
のあるメッシュと、位置取得手段にて取得された車両の
測位位置とのずれから求めたオフセットは、真位置から
一定したものとなる。
よると、真位置を検出するまで、固定手段で測位に用い
る衛星の組み合わせを固定しているから、測位に用いる
衛星の組み合わせが変わることはない。そのため、テー
ブル作成手段により、地図メモリから得られるある領域
の道路ネットワークパターン上に、位置取得手段により
取得された車両の測位位置を中心点とするメッシュパタ
ーンをマスクし、当該測位位置を中心とする車両存在確
率分布に基づき、各メッシュ毎の道路上の車両存在確率
を評価値として記憶して、評価値の暫定テーブルを作成
し、テーブル更新手段により、暫定テーブルの評価値
を、過去の同一の衛星に係るテーブルの評価値に各メッ
シュ毎に加算して、評価値の最終テーブルを更新し、オ
フセット算出手段で、最終テーブル上の最も高い評価値
のあるメッシュと、位置取得手段にて取得された車両の
測位位置とのずれから求めたオフセットは、真位置から
一定したものとなる。
【0035】したがって、真位置検出手段によって、オ
フセット算出手段にて求められたオフセットと、車両の
測位位置とから検出される真位置は、高い精度を有する
こととなるといった優れた効果がある。
フセット算出手段にて求められたオフセットと、車両の
測位位置とから検出される真位置は、高い精度を有する
こととなるといった優れた効果がある。
【図1】本発明の一実施例に係る車両位置検出装置の概
略構成を示すブロック図である。
略構成を示すブロック図である。
【図2】真位置検出動作を示すフローチャートである。
【図3】道路ネットワークパターン上に測位位置を中心
点とするメッシュパターンをマスクした状態を示す図で
ある。
点とするメッシュパターンをマスクした状態を示す図で
ある。
【図4】最終テーブルの作成手順を示す図である。
【図5】最終テーブルの各メッシュ毎の評価値の分布を
示す図である。
示す図である。
【図6】衛星の配置を示す図である。
【図7】GPSの測位位置の誤差成分を示す図である。
【図8】衛星の組み合わせが固定されている場合のGP
S測位位置を示す図である。
S測位位置を示す図である。
【図9】途中で衛星の組み合わせが変わった場合のGP
S測位位置を示す図である。
S測位位置を示す図である。
5 道路地図メモリ 6 メモリドライブ 7a〜7b GPS衛星 7 GPS受信機 8 処理装置
Claims (2)
- 【請求項1】軌道を周回する複数の衛星からの電波を受
信するGPS受信機、 道路ネットワークデータを格納する地図メモリ、 測位に用いる衛星の組み合わせを固定する固定手段、 上記GPS受信機で受信した電波のうち、固定手段にて
組み合わせが固定された各衛星からの電波到来時間に基
づいて、車両の測位位置を取得する位置取得手段、 上記地図メモリから得られるある領域の道路ネットワー
クパターン上に、位置取得手段にて取得された車両の測
位位置を中心点とするメッシュパターンをマスクし、当
該測位位置を中心とする車両存在確率分布に基づき、各
メッシュ毎の道路上の車両存在確率を評価値として記憶
して、評価値の暫定テーブルを作成するテーブル作成手
段、 上記テーブル作成手段にて作成された暫定テーブルの評
価値を、過去の同一の衛星に係る最終テーブルの評価値
に各メッシュ毎に加算して、評価値の最終テーブルを更
新するテーブル更新手段、 上記最終テーブル上の最も高い評価値のあるメッシュ
と、位置取得手段にて取得された車両の測位位置とのず
れをオフセットとして求めるオフセット算出手段、なら
びに 上記オフセット算出手段にて求められたオフセットと、
位置取得手段にて取得された車両の測位位置とから道路
上の車両の真位置を検出する真位置検出手段を含むこと
を特徴とする車両位置検出装置。 - 【請求項2】上記オフセット算出手段は、最終テーブル
上の最も高い評価値のあるメッシュの評価値を基準値と
比較し、基準値を越えた場合のみ位置取得手段にて取得
された車両の測位位置とのずれをオフセットとして求め
ることを特徴とする請求項1記載の車両位置検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095672A JP2584564B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 車両位置検出装置 |
| DE69314218T DE69314218T2 (de) | 1992-04-15 | 1993-04-15 | Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Fahrzeuges |
| EP93302904A EP0566391B1 (en) | 1992-04-15 | 1993-04-15 | Apparatus for detecting the position of a vehicle |
| US08/368,759 US5493294A (en) | 1992-04-15 | 1995-01-04 | Apparatus for detecting the position of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4095672A JP2584564B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 車両位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06289779A JPH06289779A (ja) | 1994-10-18 |
| JP2584564B2 true JP2584564B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=14143997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4095672A Expired - Fee Related JP2584564B2 (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 車両位置検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5493294A (ja) |
| EP (1) | EP0566391B1 (ja) |
| JP (1) | JP2584564B2 (ja) |
| DE (1) | DE69314218T2 (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5657232A (en) * | 1993-03-17 | 1997-08-12 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Onboard positioning system |
| JP3341955B2 (ja) * | 1994-09-01 | 2002-11-05 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ナビゲーション装置 |
| JP3753753B2 (ja) * | 1995-01-20 | 2006-03-08 | 三菱電機株式会社 | 移動体用地図情報表示装置 |
| DE19540550A1 (de) * | 1995-10-31 | 1997-05-07 | Salomon Dr Klaczko | Verfahren zur Verkehrsüberwachung und Verkehrslenkung und Positionsbestimmung und Informationsübermittlung von und zu mobilen Objekten, insbesondere Schiffen, und zur dezentralen Erfassung der lokalen Verkehrssituation in der Umgebung des mobilen Objektes |
| JP3656144B2 (ja) * | 1996-02-21 | 2005-06-08 | アイシン精機株式会社 | Gps衛星を利用する測位装置 |
| US5852790A (en) * | 1996-04-22 | 1998-12-22 | Westinghouse Savannah River Company | Global positioning system recorder and method government rights |
| US5703598A (en) * | 1996-05-24 | 1997-12-30 | Emmons; Ardath H. | Method and system for tracking stolen property |
| US5900825A (en) * | 1996-08-01 | 1999-05-04 | Manitto Technologies, Inc. | System and method for communicating location and direction specific information to a vehicle |
| AU5149799A (en) | 1998-05-22 | 2000-06-26 | Hans-Detlef Brust | Device and method for locating a parked vehicle |
| US6263280B1 (en) | 1998-11-24 | 2001-07-17 | Ralph J. Stingone, Jr. | Global locating and tracking method and system |
| US6192312B1 (en) | 1999-03-25 | 2001-02-20 | Navigation Technologies Corp. | Position determining program and method |
| US6317683B1 (en) | 2000-10-05 | 2001-11-13 | Navigation Technologies Corp. | Vehicle positioning using three metrics |
| US6502033B1 (en) | 2000-10-05 | 2002-12-31 | Navigation Technologies Corp. | Turn detection algorithm for vehicle positioning |
| US20020147717A1 (en) * | 2001-01-26 | 2002-10-10 | Barros Mark Alexander | Communication device, system, method, and computer program product for sorting data based on proximity |
| US6631321B1 (en) | 2001-10-29 | 2003-10-07 | Navigation Technologies Corp. | Vehicle heading change determination using compensated differential wheel speed |
| JP4234039B2 (ja) * | 2004-03-05 | 2009-03-04 | アルパイン株式会社 | 衛星測位装置及びナビゲーション装置 |
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