JP2800534B2 - Vehicle position detecting device - Google Patents

Vehicle position detecting device

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JP2800534B2
JP2800534B2 JP5111192A JP5111192A JP2800534B2 JP 2800534 B2 JP2800534 B2 JP 2800534B2 JP 5111192 A JP5111192 A JP 5111192A JP 5111192 A JP5111192 A JP 5111192A JP 2800534 B2 JP2800534 B2 JP 2800534B2
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康博 井原
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松下電器産業株式会社
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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、主に道路上を走行する自動車等の移動体の現在位置を精度良く求めるために利用する車両位置検出装置に関するものである。 The present invention relates to relates to a vehicle position detecting apparatus mainly utilizing the current position of a moving body such as an automobile traveling on the road in order to accurately obtain.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来の車両位置検出装置として、例えば特開平2ー27217号に示されているものがある。 As a conventional vehicle position detecting apparatus, for example, there is shown in JP-2-Patent 27,217. 図9に従来技術の構成をブロック図で示す。 9 prior shows art configuration of a block diagram.

【0003】車速センサ1はタイヤの回転に応じて単位走行距離毎のパルス信号を出力するもので、パルス数をカウントすることにより、車両の走行距離を知ることができる。 [0003] The vehicle speed sensor 1 outputs a pulse signal for each unit travel distance in accordance with the rotation of the tire, by counting the number of pulses, it is possible to know the traveling distance of the vehicle. 方位センサ2は車両の旋回角速度(ヨーレート) Azimuth sensor 2 is the vehicle turning angular velocity (yaw rate)
を検出し、車両の旋回角度に比例した信号を出力する。 It detects and outputs a signal proportional to the turning angle of the vehicle.
道路データは地図情報記憶媒体であるCD−ROM6から読み出され、演算処理部5に入力される。 Road data read from the CD-ROM 6 is a map information storage medium, is input to the arithmetic processing unit 5. 操作SW3 Operation SW3
はCD−ROM6作成時の道路形状と現在の道路形状が異なる時に道路の修正情報を半導体メモリ4に書き込むものである。 It is intended to write the modified information of the road when the road shape and the current road shape when creating CD-ROM 6 different semiconductor memory 4. 車速センサ1と方位センサ2の出力信号は演算処理部5に入力され、ここでは車両の位置がX−Y The output signal of the vehicle speed sensor 1 and the azimuth sensor 2 is input to the arithmetic processing unit 5, wherein the X-Y position of the vehicle
座標上で逐次演算によって求められる。 Obtained by sequential operations on coordinates. また、道路データは半導体メモリ4またはCD−ROM6に記憶されたものを使用する。 The road data is used which is stored in the semiconductor memory 4, or CD-ROM 6. 演算処理部5において単位距離走行する毎に算出された位置情報は表示装置7で表示される。 Position information calculated for each of unit distance travel in the arithmetic processing unit 5 is displayed on the display device 7.

【0004】従来例によれば、道路データを修正する機能を以下のように構成している。 [0004] According to the conventional example, it is constructed as follows the function of correcting the road data. これはCD−ROMに記憶される道路データは過去のある時点での道路形状等の情報を基に作成されているために、新しく開通した道路に関するデータは記載されず、新しくデータを追加したCD−ROMに交換する必要があるという問題を解決することを目的としている。 To this have been created based on the information of the road shape and the like at some point road data in the past stored in the CD-ROM, is not described in the data about the newly opened road, add a new data CD it is intended to solve the problem that it is necessary to replace the -ROM.

【0005】CD−ROMから読み込んだ道路データに誤りがあれば、使用者が操作SWにより正しい道路形状を入力する。 [0005] If there is an error in the road data read from a CD-ROM, the user enters the correct road shape by operation SW. 入力された新しいデータは修正の必要のある範囲の情報と共に半導体メモリ等の書き込み、消去可能な記録媒体に修正道路データとして記憶される。 The new data entered is the writing of the semiconductor memory or the like together with a range of information that needs correction, is stored as corrected road data in erasable recording medium. そして、ある範囲の道路データを読み込む時に半導体メモリに記憶されている修正道路データが存在するかどうかを範囲で判定する。 Then, it is determined whether the corrective road data stored in the semiconductor memory is present when reading the road data of a range within the range. 修正道路データの範囲を記憶するのはこの判定に使用するためである。 Is for use in the determination for storing the range of the corrected road data. もし、修正道路データが存在すれば半導体メモリからデータを読み込み、存在しなければCD−ROMからデータを読み込む。 If, reads the data from the semiconductor memory if there is a correction road data, read the data if it does not exist from the CD-ROM.

【0006】以上の様な構成により、道路形状が変更された時でも半導体メモリに変更分のみを記憶することで、CD−ROMを替えずに正確な道路表示を行えるようにしていた。 [0006] By the above-described configuration, by storing only the changes amount to a semiconductor memory even when the road shape has been changed, it was to allow an accurate road display without changing the CD-ROM.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術による車両位置検出装置においては、道路データの修正を使用者が行わなければならない。 BRIEF Problems to be Solved by the vehicle position detecting device according to the conventional art, the modification of the road data the user must perform. 従って、交差点が多数存在するような複雑な部分の修正は非常に大きな労力を要する。 Thus, modification of complex parts, such as intersections exist many requires a very labor intensive. また、車両の走行軌跡と道路形状を比較して道路上に現在位置を求める地図整合処理に使用する道路データは道路の接続に関する情報等表示用の道路データに比べて情報量が多いため、さらに大きな労力を要する上、使用者が正しく修正しなければ正確な位置検出ができなくなるという課題を有していた。 Further, since the road data used for map matching processing by comparing the traveling trace and the road shape of the vehicle obtains the current position on the road is large amount of information compared to the road data for information such as a display about the connection of the road, further on labor intensive, user had a problem that can not be accurate position detection to be modified properly.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために本発明では、第1の手段として地図整合演算の結果から道路データと走行軌跡の不整合領域を検出する不整合領域検出手段と、その領域を記憶する不整合領域記憶手段と、不整合領域での整合演算を禁止するための整合禁止領域判定手段を有することを特徴とする。 In the present invention in order to solve the above problems BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION it is inconsistent region detection means for detecting a mismatch area of ​​the road data and the traveling locus from the result of the map matching operation as the first means , and having a non-matching region storing means for storing the area, the alignment prohibiting region judging means for inhibiting alignment operation in the mismatched regions.

【0009】また第2の手段として地図整合演算の結果から道路データと走行軌跡の不整合領域を検出する不整合領域検出手段と、その領域と共に走行軌跡を記憶する不整合領域記憶手段と、不整合領域での整合演算を禁止するための整合禁止領域判定手段を有することを特徴とする。 [0009] inconsistent region detection means for detecting a mismatch area of ​​the road data and the traveling locus from the result of the map matching operation as the second means, and the non-matching region storing means for storing travel locus with that region, not It characterized by having a matching prohibition region determining means for prohibiting the matching operation in the matching region.

【0010】 [0010]

【作用】第1の手段によると、地図整合演算時に道路データに誤差のある領域を自動的に判別し、次回以降の走行時にその領域での地図整合を禁止することにより道路データの誤差に影響されず正確な位置検出を行うことができる。 According to the action first means, automatically determine a region of an error in road data during map matching calculation, the influence on the error of the road data by prohibiting a map matching in the region during the next and subsequent run Sarezu accurate position detection can be performed.

【0011】また第2の手段によると、道路データに誤差があると判定した時の走行軌跡を同時に記憶することで、その時と同一領域で同一道路、同一方向に走行した時のみ地図整合を禁止し、道路データの誤差に影響されず正確な位置検出を行うことができる。 [0011] According to a second means, by simultaneously storing a traveling locus when it is determined that the road data has an error, then the same road in the same region, only map matching when the vehicle travels in the same direction prohibited and, it is possible to perform accurate position detection without being affected by the error of the road data.

【0012】 [0012]

【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Be described with reference to the accompanying drawings embodiments of the present invention to EXAMPLES below.

【0013】図3は本発明の実施例に適用する車両位置検出装置のハード構成図である。 [0013] FIG. 3 is a hardware configuration diagram of a vehicle position detecting apparatus applied to an embodiment of the present invention. 1は高精度の方位センサであり、本実施例では光ファイバージャイロ(以下、 1 is a bearing sensor of high accuracy, the optical fiber gyro (hereinafter in this embodiment,
光ジャイロと呼ぶ)を用いる。 Use is referred to as a light gyro). この他にも例えば振動レートジャイロ、ガスレートジャイロなどが用いられる。 In addition, for example vibrating rate gyro, such as a gas rate gyro is used.
2は距離センサでタイヤの回転に応じた数のパルス信号を出力する。 2 outputs a number of pulse signals corresponding to rotation of the tire by a distance sensor. 3は道路データ記憶装置であり、例えば道路データを記憶したCD−ROMディスクとそれを読み出すCD−ROMプレーヤが使用される。 3 is a road data storage unit, CD-ROM player is used to read it and CD-ROM disks storing the example road data. 4は演算処理装置でセンサデータと道路データを読み込むためのI/ 4 is to read the sensor data and the road data processor I /
Oを備えたマイクロコンピュータである。 O is a microcomputer having a. 5は後述の不整合領域の記憶に使用する半導体メモリ等の記憶装置である。 5 is a storage device such as a semiconductor memory used to store the mismatching area below. 6はディスプレイ等の表示装置である。 6 is a display device such as a display.

【0014】図1は本発明の第1の実施例に適用する車両位置検出装置のブロック構成図である。 [0014] Figure 1 is a block diagram of a vehicle position detecting apparatus applied to a first embodiment of the present invention.

【0015】図において101は高精度の方位センサであり、本実施例では光ジャイロを用いる。 [0015] Figure in 101 is a bearing sensor of high accuracy, using optical gyro in this embodiment. 102は距離センサで車輪速センサや車速センサが用いられる。 102 wheel speed sensor and the vehicle speed sensor is used by the distance sensor. 10 10
3は現在位置推測手段であり、方位センサと距離センサから基準位置に対する車両の現在位置の算出と走行軌跡の算出を行う。 3 is the current position estimating means calculates the calculated travel locus of the current position of the vehicle relative to the reference position from the azimuth sensor and distance sensor. 109は地図記憶手段であり、地図に記載されている道路データを記憶する。 109 is a map storage means, for storing the road data that is listed in the map. 108は道路データ選出手段であり、地図整合演算に使用する道路データを選出する。 108 is a road data selecting means, for selecting a road data to be used for the map matching operation. 105は地図整合演算手段であり、現在位置推測手段103で算出された車両の現在位置と過去からの現在位置がつくる軌跡である走行軌跡と道路データ選出手段108で求められた道路データからパターンマッチングを行い、車両の現在位置を道路上に修正する。 105 is a map matching calculation means, the pattern matching from the road data obtained by the traveling trace and the road data selecting means 108 is a trajectory in which the current position from the past and present position of the vehicle calculated by the current position estimating means 103 make It was carried out, to correct the current position of the vehicle on the road.
106は不整合領域検出手段であり、地図整合演算時に道路データと走行軌跡の整合の悪い領域を検出し107 106 is a non-matching region detecting means detects the consistency bad area of ​​the road data and the traveling locus when the map matching operation 107
の不整合領域記憶手段で記憶する。 Stored in the non-matching region storing means. 104は整合禁止領域判定手段であり、現在位置が不整合領域内かどうかを判定することで、地図整合演算を行うかどうかを判定する。 104 is a matching prohibiting region judging means, by determining whether the current location is inconsistent region, determines whether to perform a map matching operation. 110は現在位置推測手段103もしくは地図整合演算手段105で算出された車両の現在位置を車両に搭載したディスプレイ等に表示する出力手段である。 110 is an output means for displaying the current position of the vehicle calculated by the current position estimating means 103 or map matching calculation means 105 equipped with a display or the like on the vehicle.

【0016】以上のように構成された第1の実施例の車両位置検出装置について、以下にその動作を説明する。 [0016] The first embodiment of the vehicle position detecting apparatus constructed as above, the operation thereof will be described below.
なお、本発明はハードウェアでも実現できるが、本実施例ではマイクロコンピュータ等を用いてソフトウェアで処理した場合について述べる。 The present invention can be implemented in hardware, it will be described when treated with software using a microcomputer or the like in the present embodiment. 第1の実施例では地図整合演算時に道路データに誤差のある領域を自動的に判別し、次回以降の走行時にその領域での地図整合を禁止することにより道路データの誤差に影響されない高精度の位置検出を行うことを目的とする。 First In the embodiment automatically determines the area of ​​error in road data during the map matching operation, high accuracy is not affected by the error of the road data by prohibiting a map matching in the region during the next and subsequent run It aims to perform position detection.

【0017】通常、道路データの誤差は部分的なものであり、また光ジャイロ等の高精度の方位センサを使用する場合には車両の走行軌跡を非常に正確に検出することができるために部分的な道路データの誤差を検出できる。 [0017] moiety normal error of the road data is partial, also in order to be able to detect very accurately the travel locus of the vehicle when using a high-precision azimuth sensor such as an optical gyro It can detect the error of specific road data. しかし確実に道路データの誤差を検出するには誤差のある部分の前後で軌跡と道路データの形状が一致していることを確認する必要がある。 But surely to detect an error in road data, it is necessary to verify that the shape of the trace and the road data before and after a portion of the error match. そこで、地図整合演算時に誤差のある部分を検出して、その位置を記憶し、再度同じ領域を通過する時に地図整合演算を禁止することで道路データの誤差のある部分への誤修正を防ぐ処理が必要になる。 Therefore, by detecting the portion of the error when the map matching operation, and stores the position, preventing erroneous modification to part of the error of the road data by prohibiting a map matching operation when passing through the same area again treated is required.

【0018】図4は第1の実施例における位置検出の手順を示すフローチャートであり、これに従って動作を説明する。 [0018] FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of position detection in the first embodiment, illustrating the operation accordingly. 機器設置時には初期位置の設定が必要であり、 At the time of equipment installation it is necessary to set the initial position,
車両の位置の座標を手動で入力するか電波航法等の外部情報により設定されるが、一度設定されると前回車両が停車した位置を記憶させることにより再設定の必要はないため通常は初期位置の設定は不用である。 Usually the initial position for it is set by an external information such as whether electric navigation inputting position coordinates of the vehicle manually, there is no need of re-set by once set the previous vehicle stores the position stop setting is unnecessary. 方位センサに光ジャイロ、振動レートジャイロなどの車両の旋回角度を検出するセンサを使用する時も同様に一度手動による設定や外部情報による方位設定を行うと、通常は絶対方位の設定は不用である。 Doing orientation also set by the setting and external information according to the same manner at a time manually when using light gyro azimuth sensor, a sensor for detecting the turning angle of the vehicle such as vibration rate gyro, usually set the absolute bearing is unnecessary .

【0019】ステップ401では車両が単位距離(例えば5m)走行する毎に車両の進行方位と走行距離を検出する。 [0019] detecting a headed direction and the travel distance of the vehicle per step 401 where the vehicle is a unit distance (e.g., 5m) travel. 方位センサに光ジャイロを用いた場合、進行方位D When using light gyro azimuth sensor, traveling direction D
は D=D'+Ta ・・・(1) となる。 Will be D = D '+ Ta ··· (1). D'は前回までに求められている絶対方位、T D 'is the absolute azimuth sought up to the previous time, T
aは単位距離走行する間の光ジャイロにより検出された旋回角度である。 a is the turning angle detected by the optical gyro during the unit distance travel.

【0020】次のステップ402では前回までに求められている車両の推測位置を基準位置として以下の式により車両の推測位置を算出する。 [0020] The following equation estimated position of the vehicle being sought up to the previous next step 402 as a reference position for calculating the estimated position of the vehicle.

【0021】 X=X'+LcosD ・・・(2) Y=Y'+LsinD ・・・(3) ここで X ,Y 車両の推測位置座標 X',Y' 前回の車両の推測位置座標 L 区間走行距離 D 進行方位 である。 [0021] X = X '+ LcosD ··· (2) Y = Y' + LsinD ··· (3) wherein X, Y vehicle estimated position coordinates X ', Y' estimated position coordinates L section traveling in the last vehicle distance is D heading. ステップ403では推測位置座標を順次記憶し、各座標間を直線で補完することにより走行軌跡を作成する。 Step 403 The estimated position coordinates are memorized in, creating a running locus by interpolation between the respective coordinates in a straight line. ステップ404ではステップ402で算出した推測位置が後に説明する整合禁止領域内かどうかを判定する。 Calculated estimated position at step 404 At step 402 it is determined whether the matching prohibition region will be described later. 整合禁止領域内であればステップ407でステップ402で算出した推測位置を表示して一回の処理を終了する。 If alignment prohibited area displays the estimated position calculated in step 402 in step 407 completes one process. 整合禁止領域外のならばステップ405で地図整合演算により位置を検出し、その検出位置をステップ406で表示し、一回の処理を終了する。 In alignment prohibited area outside if step 405 detects the position by the map matching operation, and displays the detected position in step 406, it completes one process.

【0022】図5は第1の実施例における地図整合演算の手順を示すフローチャートであり、これに従って地図整合演算の動作を詳細に説明する。 FIG. 5 is a flowchart illustrating steps of the map matching operation in the first embodiment, accordingly explaining the operation of the map matching operation in detail. 後で詳しく説明するが、道路データは道路の形状を直線近似したものであるため道路の直線部の方が曲折部よりも精度が高いのが一般的である。 As will be described in detail later, the road data of a higher accuracy than the bent portion toward the linear portion shape for is obtained by linear approximation roads of the road are common. よって、道路データとの整合をとるために走行軌跡において直進部分が必要になり、ステップ50 Therefore, it requires straight portion in the running path in order to take matching between the road data, step 50
1で車両が直進状態であったかどうかを判定する。 1 determines whether or not the vehicle was running straight in. 例えば50m区間での進行方位の変化角度が5゜以下の時を直進状態とする。 For example the change angle of the traveling direction at 50m intervals and straight traveling state when the 5 ° or less. 車両が直進状態であったならばステップ5 If the vehicle was a straight state Step 5
02以降の処理に進み、直進状態でなかった場合にはステップ511で車両の推測位置を表示して一回の処理を終了する。 Proceed to 02 subsequent processing, it completes one process to display the estimated position of the vehicle at step 511 when not running straight. ステップ502では地図整合演算手段で使用する道路データを読み込む。 In step 502 reads road data used in the map matching calculation means. 道路データは車両の推測位置からLa(例えば50m)以内に存在するもので推測位置に最も近いものとする。 Road data shall be closest to the estimated position at those present within La (e.g. 50m) from the estimated position of the vehicle. このLaは車両の走行距離、走行時間や曲折角度に応じて拡大・縮小しても良い。 The La is travel distance of the vehicle may be enlarged or reduced in accordance with the running time and bending angle.

【0023】地図整合演算手段では2つの直進部の間に1回以上の曲折があった時に走行軌跡と道路データの相関を計算して道路上に位置を設定する処理が主であり、 [0023] it is a main processing for setting the position of the correlation of the traveling trace and the road data on the calculated and the road when there is more bent once between the two straight portions on map matching calculation means,
単に直進している時には道路上の現在位置を進ませるため、ステップ503で過去一定の距離(例えば200m)の間に曲折があったかどうかを判定する。 Simply determining whether there has been bent during for advancing the current position on the road when it is straight, past a certain distance in step 503 (e.g., 200 meters). これは例えばその区間での進行方位の変化角度が10゜ 以下かどうかで判定する。 This is checked by whether the 10 ° or less change the angle of travel direction of, for example, that section. 曲折した時にはステップ504に移行し、曲折しなかった時にはステップ512で現在走行中の道路上の現在位置を走行距離分だけ移動させ、位置を出力して処理を終了する。 When bent, the process proceeds to step 504, when not bent moves the current position on the road currently traveling by the traveling distance component at step 512, the process ends and outputs the position.

【0024】本実施例では道路データ上の点を用いて地図整合演算を行うこととし、ステップ504では道路データの誤差の少ない部分である地図評価範囲から地図評価点を選出する処理を行う。 [0024] In this embodiment and by performing a map matching operation using the point on the road data, performs processing for selecting a map evaluation point map evaluation range is a little error portion of the road data at step 504. まず、道路データの誤差について説明する。 First, a description will be given of error of the road data.

【0025】日本の場合、道路データは国土地理院発行の地形図などを基にしており、地図に記されている道路の形を直線近似し、各直線をベクトルの形で表現してC [0025] In the case of Japan, the road data is based on, such as topographic maps of the issue Geographical Survey Institute, linearly approximating the shape of the road, which is marked on the map, to represent each of the straight line in the form of vector C
D−ROM等の地図記憶媒体に記憶している。 Stored in the map storage medium such as a D-ROM.

【0026】記憶方式はベクトルを線分としたり、ベクトルの始点と終点を記憶するなど各種の方法が存在するが、いずれも道路を直線近似する点では同じである。 The storage method or the line segment vector, although there are various methods such as storing the start and end points of the vector, are the same both in terms of linear approximation road. また、直線近似であっても非常に短い直線で近似すれば正確な形状に近づけることができるが、データ量が増大するために実際にはデータ量と精度は実用的な線で妥協されているため、特に交差点付近などでの道路データと道路形状の違いが大きくなる(図6(a)参照)。 Although it is possible to approximate the exact shape if approximation be linearly approximated within a very short straight, actually data volume and precision for the data amount increases is compromised in a practical line Therefore, particular differences between the road data and road shape of the like near the intersection increases (see FIG. 6 (a)). そこで、まずステップ504では以下の2つの条件を満たす道路データの誤差量を小さいと判定する。 Therefore, first determines that a small amount of error following two conditions road data in step 504.

【0027】ただし、一本の道路ベクトルデータを道路線分と呼ぶこととする。 [0027] However, to be called the single road vector data and the road segment. 1)道路線分の長さがLd(例えば100m)よりも長い 2)対象とする道路線分の方向とその前後に接続する道路線分の方向の差が所定の値(例えば20゜)よりも小さい 道路線分の中でも線分の中点の座標・方位精度が最も高いと考えられるため、以上の条件を満たす道路線分の中点を地図評価点とする。 1) Road segment of length Ld (for example, 2 longer than 100 m)) difference direction between the direction of the road segments of interest road segment that connects the back and forth a predetermined value than (e.g. 20 °) since the coordinate and direction accuracy of the midpoint of the line segment among even smaller road segment is considered the highest, the middle point of the above conditions are satisfied road segment and map evaluation point. 次にステップ505で曲折前後で2点の地図評価点が得られたかどうかを判定する。 Next it is determined whether the map evaluation point two points before and after the bending is obtained in step 505. 得られた場合にはステップ506で地図と軌跡の整合演算を実施し、得られなかった場合にはステップ511で推測位置を出力し、処理を終了する。 If the resulting performed matching calculation maps and trajectory at step 506, if not obtained outputs estimated position at step 511, the process ends.

【0028】ステップ506の整合演算方法について以下に図6を参照して説明する。 [0028] For matching calculation method of step 506 will be described below with reference to FIG. 図6(a)は道路データの一例であり、点と点を結ぶ線分が前出の道路線分である。 6 (a) is an example of the road data, a road segment preceding the segment connecting the dots. このような道路データ上で車両がAからFまで走行した時の走行軌跡を図6(b)の破線で示す(S1,S It shows the traveling locus when the vehicle on such road data has traveled from A to F by a broken line in FIG. 6 (b) (S1, S
2は曲折前後の直進部)。 2 of the front and rear bent straight portion). 図6(b)の一点鎖線は図6 Dashed line of FIG. 6 (b) 6
(a)に示した道路の実際の形状を示している。 It shows the actual shape of the road shown in (a). 道路データは実際の道路の中心線から作成されるために交差点での形状の誤差が大きくなる。 Road data error in shape at the intersection is large to be created from the center line of the actual road. 図6(a)のC−D間での誤差は交差点付近での道路データの誤差の典型例である。 Error between C-D in FIG. 6 (a) is a typical example of the error of the road data in the vicinity intersection. ステップ504で求められた地図評価点は図6 Map evaluation point obtained in step 504 FIG. 6
(c)のM1とM2になり、M1での方位はθとなる。 M1 and becomes M2 of (c), the orientation of at M1 becomes theta.
さて、走行軌跡の曲折前の直進部S1での一点をM1の座標と一致させる。 Now, to a point in the straight portion S1 of the front folding travel locus coincides with M1 coordinates. もし進行方位の誤差が大きいときには走行軌跡をM1と一致させると同時に、M1と一致させる点での方位をθになるように軌跡を回転させてもよい。 If at the same time when the error of the traveling direction is large to match the travel locus and M1, the orientation at the point to match the M1 may be rotated trajectory so that theta. これにより走行軌跡の各点の絶対座標が決定できる。 Thus the absolute coordinates of each point of the traveling locus can be determined. 次に、M2と軌跡との最短距離dを求める(図6 Next, determine the shortest distance d between M2 and locus (Figure 6
(d)参照)。 See (d)). M1と一致させる直進部S1の点を所定の範囲SA(例えば200m)内で所定の距離(例えば10m)ずつずらし、再びdを求める。 Shifting M1 and a point of the rectilinear portion S1 to match within a predetermined range SA (e.g. 200m) by a predetermined distance (e.g. 10 m), again seeking d. そして最小のdを与えた時にM1と一致させた点にM1の座標を与えることにより走行軌跡の先端つまり現在位置の座標を決定する。 And determining the tip i.e. the coordinates of the current position of the traveling locus by providing M1 of coordinates in that to match the M1 when given minimum d.

【0029】ステップ507でM2での方位とM2からdだけ離れた走行軌跡の方位を比較し、その方位の差がDa(例えば10゜)以上の時、ステップ511で推測位置を出力し、処理を終了する。 [0029] compares the azimuth orientation and the M2 of running locus away d in M2 in step 507, when the difference between the orientation of the above Da (e.g. 10 °), and outputs the estimated position at step 511, the process to end the.

【0030】方位の差が所定の値以下の時にはステップ508で地図整合演算に用いた走行軌跡と道路データの不整合領域の検出も行われる。 The difference in orientation when below a predetermined value is also performed detecting mismatching area of ​​the traveling trace and the road data used for map matching calculated in step 508. 不整合領域の検出方法について図7を参照して詳細に説明する。 Referring to FIG. 7 will be described in detail a method for detecting mismatching area. 図7(a)ではある地域の道路データを実線で記し、実際に車両がA→ It shows information about the road data shown in FIG. 7 (a) In an area with a solid line, actually vehicle A →
C→F→Eと走行した時の軌跡を破線で記している。 I wrote the locus of when traveling with the C → F → E with a broken line. 道路データにはAC間の道路が記載されていないが実際にはAC間に道路が存在しているものとする。 In fact although not described the road between AC in the road data shall road between AC is present. AC間の距離が長い場合には誤ってBD間の道路上に現在位置を検出することがあり、道路データの誤差(AC間の欠如) Accidentally when the distance between the AC is long it may detect a current position on a road between BD, the road data errors (lack of inter-AC)
により位置検出精度が低下する。 Position detection accuracy is lowered. 本発明では初めてこのような地点を通過した時には、誤ってBD間の道路上に現在位置を検出するが、現在位置がCF間に到達した時にAC間に不整合領域を検出して記憶することで、次回以降に同じ地点を通過する時にBD間の道路に誤った現在位置を検出することを防止するものである。 When passing through the first time such a point in the present invention, erroneous detects the current position on the road between BD and is, that the current position detected and stored inconsistencies region between AC when they reach between CF in, thereby preventing the detecting the current position incorrect road between BD as it passes through the same point in the next time.

【0031】走行軌跡と道路データの整合誤差SEは SE = dist×derr×fd ・・・(4) ただし dist:軌跡上の点から道路までの最短距離 derr:最短距離を与える軌跡と道路上の点での方位差 fd :係数 として算出できる。 [0031] The alignment error SE of traveling locus and the road data is SE = dist × derr × fd ··· (4) where dist: shortest distance from a point on the trajectory to the road derr: on the trace and the road that gives the shortest distance orientation difference at the point fd: can be calculated as a coefficient. fdは正しい道路を検出できている時の走行軌跡と道路データの整合誤差SEを1.0程度に正規化するための係数で、定数でも良いしdistやderrにより決定される変数でも構わない。 fd is a factor for normalizing the order of 1.0 to alignment error SE of traveling trace and the road data when being able to detect the correct road may be a variable that is determined to be a constant by dist and derr. 走行軌跡上に一定間隔で設定した各点についてSEを算出し、走行距離を横軸に、SEを縦軸にグラフ化したものが図7(b)である。 Calculating the SE for each point set at regular intervals on the traveling locus, the traveling distance on the horizontal axis, a graph of the SE in the vertical axis is shown in FIG 7 (b). このように道路データの誤差のあるAC間ではSE SE is among the AC in this manner of error of the road data
が大きくなる。 It increases. 従って、SEが所定の値(fdによって変化するが、この例では1.0)以上になる区間が所定の距離(例えば50m)以上連続する時に領域を不整合領域と判定する。 Thus, SE is (varies by fd, 1.0 in this example) a predetermined value determining section becomes more than a mismatch region area when successive predetermined distance (e.g., 50m) or more. E点まで走行しているこの例ではAC間が不整合領域と判定される。 In this example that travels to point E between AC it is determined to mismatch region. 車両がAC間を走行している時には整合誤差SEが大きくなるが、まだ不整合領域内であるために不整合領域を確定できない。 Vehicle although alignment error SE is increased when the vehicle is traveling between AC, indefinite mismatching area in order to be still inconsistent region. 不整合領域を通過し、再び整合誤差が小さくなった時に不整合領域が確定され、検出される。 Pass through the mismatch region is mismatched regions determined when re alignment error is reduced, it is detected.

【0032】ステップ509では以上の処理で検出された不整合領域を整合禁止領域とし、半導体メモリ等に記憶する。 [0032] The mismatch regions detected in the above processing step 509 and alignment prohibited area, is stored in a semiconductor memory or the like. 記憶された整合禁止領域は図4のステップ40 Storage aligned forbidden region is step 4 40
4で推測位置との比較に使用される。 It is used for comparison with the estimated position by four.

【0033】最後にステップ510では走行軌跡の先端から道路線分に垂線を下ろし、その足を現在位置として検出し、道路上の位置として出力する。 [0033] Finally, a perpendicular line is drawn from the tip of the running locus at step 510 to the road segment, to detect its foot as the current position, and outputs as the position on the road. 出力された位置は図4におけるステップ406で地図整合演算により求められた検出位置として表示される。 Output position is displayed as a detection position obtained by the map matching calculated in step 406 in FIG. 4.

【0034】以上説明したように本実施例によれば、一度地図整合演算で道路データの誤差の大きい部分を検出すると、以降はその領域での整合演算を禁止することで誤差の大きい道路上に現在位置を検出することを防止するため安定した現在位置の検出が可能になる。 According to this embodiment as described above, once it detected the greater portion of the error of the road data in the map matching operation, thereafter on a large road error by prohibiting the matching operation in the area to prevent detecting a current position allows detection of stable current position. 従って、 Therefore,
使用頻度の高い道路では道路データの精度に関わらず高精度の位置検出が可能になる。 Allowing high-accuracy position detection regardless the accuracy of the road data is frequently used road.

【0035】次に、本発明の第2の実施例について説明する。 Next, a description will be given of a second embodiment of the present invention. 図2に本実施例のブロック図を示す。 It shows a block diagram of the embodiment in FIG. この図において、現在位置推測手段103で算出された走行軌跡を不整合領域記憶手段107で不整合領域と共に記憶する部分以外は図1と同一である。 In this figure, except the portion stored with mismatched region travel locus calculated by the current position estimating means 103 in the mismatching area storage unit 107 is the same as that of FIG.

【0036】第2の実施例では不整合領域の記憶時に走行軌跡を共に記憶し、同一の領域でも進行方向や通過道路によって地図整合の実行を判定を変化させ、不整合領域でかつ記憶時と同じ走行軌跡を持つ時にのみ地図整合を禁止することにより道路データの誤差に影響されない高精度の位置検出を行うことを目的とする。 [0036] In the second embodiment together stored traveling locus when storage mismatching area, even in the same region by changing the determination to execute the map matching by the traveling direction and passing through a road, and when not matching region a and storage for the sole purpose of performing high-accuracy position detection without being affected by the error of the road data by prohibiting a map matching when having the same traveling locus.

【0037】本実施例の動作を図8を参照して説明する。 [0037] The operation of this embodiment will be described with reference to FIG. 図8(a)は図7と同様の道路データに道路HIが追加されたものであり、道路は実線で記している。 8 (a) is intended to road HI was added to the same road data and FIG. 7, the road is noted in the solid lines. この例においても実際にはAC間に道路が存在するものとする。 In practice, it is assumed that there is a road between the AC in this example. また、車両がH→I→D→G→F→Eと走行した時の軌跡を破線で記している。 Further, he wrote a locus when the vehicle has traveled the H → I → D → G → F → E with a broken line. 図8(b)は、この例での軌跡と道路データの整合誤差を第1の実施例と同様に(4)式を用いて算出し、グラフ化したものである。 FIG. 8 (b), in which the alignment error of the trace and the road data in this example similarly to the first embodiment (4) calculated using, graphed. この図によると整合誤差は常に所定の値(この例では1. 1 In the alignment error according to this figure is always a predetermined value (this example.
0)以下であり、道路データの誤差は小さいと判定できるため整合演算を禁止する必要はない。 0) or less, and the need not to inhibit the alignment operation for it can be determined that the error of the road data is small.

【0038】しかし、この地域を第一の実施例と同様にA→C→F→Eの順に通過した時にはAC間の道路データが無いため、AC間の領域が不整合領域になる。 [0038] However, since there is no road data between AC is when passing through the area in the order of the first embodiment as well as A → C → F → E, the region between the AC becomes inconsistent region. 道路HIはこの不整合領域を通過するために、道路データの精度が高いにも関わらずこの領域での整合演算が行われない。 Road HI in order to pass through the mismatch region, matching operation in this area does not take place despite the high accuracy of the road data. そこで、不整合領域でかつ記憶時と同じ走行軌跡を持つ時にのみ地図整合を禁止する。 Therefore, only inhibits the map matching when having the same traveling locus as when mismatching area in and storage.

【0039】処理の流れは第1の実施例と同様であるため、図4、5を参照して説明する。 [0039] For process flow is the same as in the first embodiment will be described with reference to FIGS. ステップ404とステップ509以外の動作は第1の実施例と同一である。 Step 404 and the operation other than the step 509 is the same as the first embodiment.
走行軌跡はステップ403で作成されており、不整合領域内に入った直後の走行軌跡をステップ509で不整合領域の記憶と同時に記憶する。 Travel locus is created in step 403, is stored simultaneously with the storage of mismatched region in step 509 the travel locus of immediately after entering the mismatching area. そして、ステップ404 Then, step 404
では推測位置が整合禁止領域内であり、かつ走行軌跡が記憶されている軌跡と同一かどうかを判定する。 In the estimated position is matched prohibited area, and the travel locus determines whether same trajectory stored. この2 This 2
つの条件が満たされた時にのみステップ407に移行し、地図整合演算を行わずに推測位置を表示するものとする。 One condition transition only to step 407 when the filled, shall display the estimated position without a map matching operation. 不整合領域内に推測位置が入った直後の走行軌跡だけを記憶しているために、一度ステップ404で地図整合演算を禁止すると判断された後は推測位置が整合禁止領域内かどうかだけで判定する。 For stores only travel locus immediately containing the estimated position inconsistent area, once determined only whether the estimated position is Do alignment prohibited area after it is determined that prohibits map matching calculated in step 404 to.

【0040】以上説明したように本実施例によれば、同じ領域内でも走行軌跡との整合性の低い道路を走行する時にのみ整合演算を禁止することで誤差の大きい道路上への現在位置の検出を防止するために安定した現在位置の検出が可能になる。 According to the present embodiment as described above, the current position in that only inhibits the matching operation when also traveling a consistent low road and the traveling locus in the same region on the high road error It allows detection of stable current position in order to prevent detection. 従って、使用頻度の高い道路では道路データの精度に関わらず高精度の位置検出が可能になる。 Therefore, it is possible to position detection with high accuracy regardless of the accuracy of the road data is frequently used road.

【0041】 [0041]

【発明の効果】第1の手段として不整合領域検出手段で地図整合演算の結果から道路データの誤差の大きい部分を検出し、不整合領域記憶手段で記憶する。 In according to the present invention the mismatch area detection unit as the first means detects a large portion of the error of the road data from the result of the map matching operation is stored in the non-matching region storing means. 以降は整合禁止領域判定手段でその領域での整合演算を禁止することで誤差の大きい道路上への現在位置の検出を防止するため安定した現在位置の検出が可能になる。 Thereafter it allows detection of the current position stable to prevent detection of the current position onto the large road error by prohibiting the matching operation in the area in the matching prohibiting region judging means.

【0042】また第2の手段として不整合領域記憶手段で不整合領域と走行軌跡を共に記憶し、整合禁止領域判定手段で推測位置が不整合領域内でかつ記憶時と同じ走行軌跡を持つ時にのみ地図整合を禁止することにより、 Further when the second as the unit together storing travel locus mismatched regions mismatched region storage means, it has the same travel locus as when the estimated position is inconsistent region a and stored in the matching prohibiting region judging means by prohibiting the map matching only,
誤差の大きい道路上への現在位置の検出を防止するために安定した現在位置の検出が可能になる。 Allowing stable detection of the current position in order to prevent the detection of the current position onto the large road error.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施例の車両位置検出装置のブロック構成図 Block diagram of a vehicle position detecting apparatus of the first embodiment of the present invention; FIG

【図2】本発明の第2の実施例の車両位置検出装置のブロック構成図 Block diagram of a vehicle position detecting apparatus of the second embodiment of the present invention; FIG

【図3】本発明の実施例に適用する車両位置検出装置の構成図 Configuration diagram of a vehicle position detecting apparatus applied to the embodiment of the present invention; FIG

【図4】本発明の第1の実施例の動作を説明するフローチャート Flow chart for explaining the operation of the first embodiment of the present invention; FIG

【図5】本発明の第1の実施例の地図整合演算の動作を説明するフローチャート Figure 5 is a flowchart for explaining the first embodiment of the operation of the map matching operation of the present invention

【図6】道路データの作成例の図 FIG. 6 is a diagram of an example of creating road data

【図7】第1の実施例の説明図 Figure 7 is an explanatory diagram of a first embodiment

【図8】第2の実施例の説明図 Figure 8 is an explanatory diagram of a second embodiment

【図9】従来の車両位置検出装置の構成図 Figure 9 is a configuration diagram of a conventional vehicle position detecting device

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101 方位センサ 102 距離センサ 103 現在位置推測手段 104 整合禁止領域判定手段 105 地図整合演算手段 106 不整合領域検出手段 107 不整合領域記憶手段 108 道路データ選出手段 109 地図記憶手段 101 azimuth sensor 102 a distance sensor 103 current position estimating means 104 matching prohibiting region judging means 105 map matching calculation means 106 mismatch region detection unit 107 mismatching area storage unit 108 road data selecting means 109 map storage means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl. 6 ,DB名) G01C 21/00 G09B 29/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (58) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) G01C 21/00 G09B 29/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】車両の進行方位を検出する方位センサと、 1. A an azimuth sensor for detecting the traveling direction of the vehicle,
    車両の走行距離を検出する距離センサと、前記方位センサで検出した進行方位と前記距離センサで検出した走行距離を用いて車両の走行軌跡を算出し、かつ車両の推測現在位置を算出する現在位置推測手段と、道路データを記憶する地図記憶手段と、前記地図記憶手段に記憶された道路データから地図整合演算に使用する道路データを選出する道路データ選出手段と、前記走行軌跡と前記道路データの整合演算により道路上現在位置を求める地図整合演算手段と、前記地図整合演算手段での整合演算時に前記走行軌跡と前記道路データの不整合領域を検出する不整合領域検出手段と、前記不整合領域検出手段で検出した領域を記憶する不整合領域記憶手段と、前記現在位置推測手段で検出された現在位置と前記不整合領域記憶手段に記憶され Current position and the distance sensor for detecting a travel distance of the vehicle, by using the travel distance detected by the traveling direction and the distance sensor detected by the direction sensor to calculate the traveling path of the vehicle, and calculates a presumed current position of the vehicle and estimating means, and map storage means for storing road data, road data selecting means for selecting a road data to be used for map matching operation from stored road data in said map storage means, and the travel locus of the road data a map matching calculation means for calculating a road on the current position by the matching operation, and the non-matching region detecting means for detecting a mismatch area of ​​the road data and the traveling locus when matching calculation in the map matching calculation means, the mismatching area inconsistent area storage means for storing the detected by the detection means area, stored in the current position and the mismatch region storage means detected by the current position estimating means 領域を比較して地図整合演算の実施判定を行う整合禁止領域判定手段と、前記推測現在位置もしくは前記道路上現在位置を出力する出力手段を持つことを特徴とする車両位置検出装置。 A matching prohibiting region judging means for performing execution determination map matching operation by comparing the area, the vehicle position detecting device characterized by having an output means for outputting the presumed current position or the road on the current position.
  2. 【請求項2】不整合領域記憶手段は、不整合領域検出手段により検出された不整合領域と前記現在位置推測手段で検出した走行軌跡を記憶し、整合禁止領域判定手段は、前記現在位置推測手段で検出した推測位置が前記不整合領域記憶手段で記憶された不整合領域内かどうかを判定する領域判定と、前記現在位置推測手段で検出した走行軌跡が前記不整合領域記憶手段で記憶された走行軌跡と一致するかどうかを判定する軌跡判定により地図整合演算の実施判定を行うことを特徴とする請求項1記載の車両位置検出装置。 2. A mismatch region storage means stores the travel locus detected by the present position estimating means and the detected mismatch region by the mismatch area detection means, alignment prohibited area determining means, the current position estimating and determining the area determines whether the stored mismatch region is the estimated position detected by the non-matching region storing means in section, the running locus detected by the present position estimating means is stored in the non-matching region storing means vehicle position detecting apparatus according to claim 1, characterized in that the execution determination map matching calculated by determining the trajectory determine if it matches the travel locus was.
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