JP3218876B2 - Current position detection device for vehicles - Google Patents

Current position detection device for vehicles

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JP3218876B2
JP3218876B2 JP20630194A JP20630194A JP3218876B2 JP 3218876 B2 JP3218876 B2 JP 3218876B2 JP 20630194 A JP20630194 A JP 20630194A JP 20630194 A JP20630194 A JP 20630194A JP 3218876 B2 JP3218876 B2 JP 3218876B2
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vehicle
azimuth
error
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gps
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義隆 尾崎
貴久 尾▲崎▼
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Description

【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、車両の方位および移動
距離により車両の現在位置を検出する車両用現在位置検
出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a current position detecting device for a vehicle which detects the current position of the vehicle based on the direction and the moving distance of the vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の車載用ナビゲーション装
置においては、車両の方位変化量を検出する相対方位セ
ンサ(ジャイロ、ステアリングセンサ、車輪センサ等)
と、車両の速度(距離)を検出する距離センサ(車速セ
ンサ、車輪センサ等)の出力から、車両の位置・方位・
車速等を検出する推測航法が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this kind of on-vehicle navigation device, a relative direction sensor (gyro, steering sensor, wheel sensor, etc.) for detecting an amount of change in direction of a vehicle is known.
And the output of a distance sensor (vehicle speed sensor, wheel sensor, etc.) that detects the speed (distance) of the vehicle,
Dead reckoning which detects vehicle speed and the like is used.

【0003】この推測航法の出力(位置・方位・車速
等)には、センサの誤差が含まれるため、誤差が生じ
る。特に、位置・方位は積分的に求められるため、誤差
が徐々に増大してしまう。これに対し、GPSは、絶対
的な位置・方位・車速を求めることができるため、GP
Sが測位した場合に推測航法の出力をGPSの出力に合
わせることにより補正が可能である。例えば、推測航法
で得られた位置をマップマッチングにより道路地図上の
道路位置に位置合わせした時の位置と、GPSで得られ
た位置との差が所定値より大きくなった時に、道路地図
上の位置をGPSで得られた位置に修正するようにする
ことができる。
The output (position, direction, vehicle speed, etc.) of this dead reckoning includes an error of a sensor, so that an error occurs. In particular, since the position and orientation are obtained in an integral manner, errors gradually increase. On the other hand, the GPS can determine the absolute position, direction, and vehicle speed.
Correction is possible by matching the output of dead reckoning with the output of GPS when S is located. For example, when the difference between the position obtained by dead reckoning and the position obtained by aligning the position obtained by map matching with the road position on the road map and the position obtained by GPS becomes larger than a predetermined value, the position on the road map is displayed. The position can be corrected to the position obtained by GPS.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、推測航
法で求められる位置については、GPSの出力により補
正することはできるが、センサの補正はできない。この
ため、GPS非受信時においてセンサ出力の誤差により
推測航法の出力精度が悪いという問題がある。本発明
は、センサ出力の誤差を修正して現在位置を求めるよう
にすることを第1の目的とする。
However, the position determined by dead reckoning can be corrected by the output of the GPS, but cannot be corrected by the sensor. For this reason, there is a problem that the output accuracy of dead reckoning is poor due to an error in the sensor output when the GPS is not received. A first object of the present invention is to correct a sensor output error so as to obtain a current position.

【0005】本発明者等は、上記目的を達成するため、
後述するように、カルマンフィルタを用い、推測航法か
ら求められる車両の方位、位置、速度の情報とGPSか
ら出力される車両の方位、位置、速度の情報との差によ
り、オフセット誤差および距離係数誤差を求めて、オフ
セット補正量および距離係数を修正するようにしたもの
を考えた。
[0005] To achieve the above object, the present inventors have
As will be described later, using a Kalman filter, the offset error and the distance coefficient error are determined by the difference between the azimuth, position, and speed information of the vehicle obtained from dead reckoning and the azimuth, position, and speed information of the vehicle output from GPS. In this case, the present inventors have conceived a method in which the offset correction amount and the distance coefficient are corrected.

【0006】このカルマンフィルタによる誤差修正にお
いて、GPSで計測する方位・距離係数は、例えば車速
が低下すると精度が低下する。この場合にそのまま誤差
修正を行っていくと推測航法の方位・距離係数に誤差が
生じる。そこで、本発明はGPSで計測する方位・距離
係数の精度が低下した時に、推測航法の方位・距離係数
の誤差を少なくすることを第2の目的とする。
In the error correction by the Kalman filter, the accuracy of the azimuth / distance coefficient measured by the GPS decreases as the vehicle speed decreases. In this case, if the error is corrected as it is, an error occurs in the bearing / distance coefficient of dead reckoning. Therefore, a second object of the present invention is to reduce the error in the azimuth / distance coefficient of dead reckoning when the accuracy of the azimuth / distance coefficient measured by GPS is reduced.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項1に記載の発明においては、車両の方
位変化量に応じた信号を出力する相対方位センサ(2)
と、車両の走行速度に応じた信号を出力する距離センサ
(1)と、前記相対方位センサからの信号に基づき、オ
フセット補正量によりオフセット補正して方位変化量を
求めるとともにこの方位変化量により車両の方位を特定
し、前記距離センサからの信号に距離係数を乗じて車両
の移動距離を求め、前記車両の方位と移動距離に基づい
て車両の位置を検出する位置検出手段(4,5およびそ
れに対する演算処理)とから構成される推測航法手段
(1,2,4,5およびそれに対する演算処理)と、G
PS衛星からの衛星電波を受信して車両の方位、位置、
速度に関する情報を出力するGPS(3)と、少なくと
もオフセット誤差、車両の方位誤差および距離係数誤差
を状態量X(t)とし、この誤差の時間的変化を与える
プロセス行列φおよび信号生成過程で発生する雑音ωに
より、状態量X(t+1)をφ・X(t)+ωにて関係
付ける信号生成過程と、状態量X(t)と観測値Y
(t)とを、観測行列Hおよび観測過程で発生する雑音
vにより、観測値Y(t)をH・X(t)+vにて関係
付ける観測過程を形成するモデルを基に、前記推測航法
手段における車両の方位、位置、速度の情報と前記GP
Sから出力される車両の方位、位置、速度の情報との差
により、上記観測値Y(t)を演算するとともに、その
演算値を基に上記モデルから状態量X(t)を演算する
状態量演算手段(6およびそれに対する401〜40
8,410,411,501〜503の処理)と、この
状態量演算手段にて求めた状態量X(t)によるオフセ
ット誤差および距離係数誤差により前記オフセット補正
量および前記距離係数を修正する修正手段(409)と
を備え、前記状態量演算手段は、前記GPSから出力さ
れる方位、速度の精度が低下している状態を判定する
と、前記推測航法手段からの車両の方位、速度に関する
情報と、前記GPSから出力される方位、速度に関する
情報を除外して、前記車両の位置の情報の差に基づき、
前記オフセット誤差および距離係数誤差の状態量を演算
する(501,503)ことを特徴としている。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a relative azimuth sensor (2) for outputting a signal corresponding to an amount of change in azimuth of a vehicle.
A distance sensor (1) for outputting a signal corresponding to the traveling speed of the vehicle, and an azimuth change amount obtained by offset correction by an offset correction amount based on a signal from the relative azimuth sensor. Position detecting means (4, 5 and 4) for detecting the position of the vehicle based on the direction and the distance of the vehicle by determining the direction of the vehicle, multiplying the signal from the distance sensor by a distance coefficient to obtain the distance of the vehicle. Dead-reckoning means (1, 2, 4, 5, and the processing for the same) comprising:
Receiving satellite radio waves from PS satellites,
A GPS (3) for outputting information relating to speed, and at least an offset error, an azimuth error of a vehicle, and a distance coefficient error are defined as a state quantity X (t). A signal generation process that associates the state quantity X (t + 1) with φ · X (t) + ω by the noise ω, and the state quantity X (t) and the observed value Y
(T) is based on a model that forms an observation process in which an observation value Y (t) is related by H · X (t) + v by an observation matrix H and noise v generated in the observation process. Of the direction, position, speed of the vehicle in the means and the GP
A state in which the observed value Y (t) is calculated based on a difference from the information of the direction, position, and speed of the vehicle output from S, and a state quantity X (t) is calculated from the model based on the calculated value. Quantity calculation means (6 and 401 to 40
8, 410, 411, 501 to 503) and a correction means for correcting the offset correction amount and the distance coefficient by an offset error and a distance coefficient error based on the state quantity X (t) obtained by the state quantity calculation means. (409), when the state quantity calculating means determines that the accuracy of the azimuth and speed output from the GPS is degraded, information on the azimuth and speed of the vehicle from the dead reckoning means; Excluding information about the direction and speed output from the GPS, based on the difference between the information on the position of the vehicle,
A state quantity of the offset error and the distance coefficient error is calculated (501, 503).

【0008】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記状態量演算手段は、車両の速度
が所定値以下の時に前記GPSから出力される方位、速
度の精度が低下している状態を判定することを特徴とし
ている。請求項3に記載の発明では、請求項1に記載の
発明において、前記状態量演算手段は、前記GPSから
の方位、速度に関する情報を基に、前記GPSから出力
される方位、速度の精度が低下している状態を判定する
ことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the state quantity calculating means reduces the accuracy of the azimuth and speed output from the GPS when the speed of the vehicle is equal to or less than a predetermined value. It is characterized by judging the state of the operation. According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the state quantity calculating means determines the accuracy of the azimuth and the speed output from the GPS based on the information on the azimuth and the speed from the GPS. It is characterized in that a state in which the temperature has decreased is determined.

【0009】なお、上記各手段のカッコ内の符号は、後
述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。また、後述するフローチャート内の各ステップ
はそれぞれの機能を実現する機能実現手段を構成するも
のである。
The reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with the concrete means described in the embodiments described later. Each step in the flowchart described below constitutes a function realizing unit that realizes each function.

【0010】[0010]

【発明の作用効果】請求項1乃至3に記載の発明によれ
ば、前記推測航法手段からの車両の方位、速度に関する
情報と、前記GPSから出力される方位、速度に関する
情報を除外して、前記車両の位置の情報の差により、オ
フセット誤差および距離係数誤差を求め、オフセット補
正量および距離係数を修正するようにしているから、相
対方位センサおよび距離センサに対するセンサ出力の誤
差修正を行うことができる。
According to the first to third aspects of the present invention, information relating to the direction and speed of the vehicle from the dead reckoning means and information relating to the direction and speed output from the GPS are excluded. Since the offset error and the distance coefficient error are obtained based on the difference in the information on the position of the vehicle and the offset correction amount and the distance coefficient are corrected, it is possible to correct the error of the sensor output with respect to the relative direction sensor and the distance sensor. it can.

【0011】さらに、GPSから出力される方位、速度
の精度が低下している状態を判定すると、推測航法手段
およびGPSからの車両の方位、速度に関する情報を除
外して、車両の位置の情報の差に基づき、オフセット誤
差および距離係数誤差の状態量を演算するようにしてい
るから、GPSで計測する方位・距離係数の精度が低下
した状態でのそれらの誤差を少なくすることができる。
Further, when it is determined that the accuracy of the azimuth and speed output from the GPS is reduced, the information on the azimuth and speed of the vehicle from the dead reckoning means and the GPS is excluded, and the information on the position of the vehicle is excluded. Since the state quantities of the offset error and the distance coefficient error are calculated based on the difference, it is possible to reduce those errors when the accuracy of the azimuth / distance coefficient measured by the GPS is reduced.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。この実施例は、推測航法とGPSとの複合化を図
るため、カルマンフィルタを用いている。このカルマン
フィルタの概要について説明する。このカルマンフィル
タにおいては、図7に示すように、信号生成過程と観測
過程に分けられる。図において、線形システム(φ)が
あり、そのシステムの状態X(t)に対して、観測行列
Hで関係付けられるX(t)の一部が観測できる場合
に、フィルタはX(t)の最適な推定値を与える。ここ
で、ωは信号生成過程にて発生する雑音であり、vは観
測過程にて発生する雑音である。このフィルタの入力は
Y(t)であり、出力はX(t)の最適推定値である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. This embodiment uses a Kalman filter to combine dead reckoning and GPS. The outline of the Kalman filter will be described. This Kalman filter is divided into a signal generation process and an observation process, as shown in FIG. In the figure, when there is a linear system (φ) and a part of X (t) related by an observation matrix H can be observed with respect to the state X (t) of the system, the filter is a function of X (t). Give the best estimate. Here, ω is noise generated in the signal generation process, and v is noise generated in the observation process. The input of this filter is Y (t) and the output is the optimal estimate of X (t).

【0013】時刻tまでの情報を用いた状態Xの最適推
定値、すなわち状態量X(t|t)は、数1により求め
られる。
The optimum estimated value of the state X using the information up to the time t, that is, the state quantity X (t | t) is obtained by the following equation (1).

【0014】[0014]

【数1】X(t|t)=X(t|t−1)+K(t)
{Y(t)−HX(t|t−1)} ここで、X(t|t−1)は事前推定値、K(t)はカ
ルマンゲインであり、それぞれ数2、数3により表され
る。
X (t | t) = X (t | t-1) + K (t)
{Y (t) -HX (t | t-1)} Here, X (t | t-1) is a pre-estimated value, and K (t) is a Kalman gain, which are expressed by Equations 2 and 3, respectively. You.

【0015】[0015]

【数2】X(t|t−1)=φX(t−1|t−1)X (t | t-1) = φX (t-1 | t-1)

【0016】[0016]

【数3】K(t)=P(t|t−1)HT (HP(t|
t−1)HT +V)-1 ここで、Pは状態量Xの誤差共分散であり、P(t|t
−1)は誤差共分散の予測値、P(t−1|t−1)は
誤差共分散であり、それぞれ数4、数5により表され
る。
K (t) = P (t | t-1) H T (HP (t |
t-1) H T + V) -1 where P is the error covariance of the state quantity X, and P (t | t
-1) is the predicted value of the error covariance, and P (t-1 | t-1) is the error covariance, which is expressed by Equations 4 and 5, respectively.

【0017】[0017]

【数4】 P(t|t−1)=φP(t−1|t−1)φT +WP (t | t−1) = φP (t−1 | t−1) φ T + W

【0018】[0018]

【数5】P(t−1|t−1)=(I−K(t−1)
H)P(t−1|t−2) なお、Vは観測過程で発生する雑音vの分散、Wは信号
過程で発生する雑音ωの分散である。また、A(i|
j)は時刻jまでの情報に基づく時刻iでのAの推定値
を表す。なお、添字のT は転置行列を意味し、-1は逆行
列を意味する。Iは単位行列である。
P (t-1 | t-1) = (I−K (t−1))
H) P (t-1 | t-2) where V is the variance of noise v generated in the observation process, and W is the variance of noise ω generated in the signal process. A (i |
j) represents the estimated value of A at time i based on the information up to time j. Note that the subscript T indicates a transposed matrix, and -1 indicates an inverse matrix. I is a unit matrix.

【0019】さらに、VとWは平均0の白色ガウス雑音
であり、互いに無相関である。上記のようなカルマンフ
ィルタにおいて、状態量Xと誤差共分散Pの初期値に適
当な誤差を与えてやり、新しい観測が行われる度に以上
の計算を繰り返し行うことにより、状態量Xの精度が向
上する。このようなカルマンフィルタを推測航法へ適用
したのが本実施例である。
Further, V and W are white Gaussian noise having an average of 0 and are uncorrelated with each other. In the Kalman filter as described above, the accuracy of the state quantity X is improved by giving an appropriate error to the initial value of the state quantity X and the error covariance P, and repeating the above calculation each time a new observation is performed. I do. This embodiment applies such a Kalman filter to dead reckoning.

【0020】まず、上記の信号生成過程の定義について
説明する。推測航法でのカルマンフィルタは、推測航法
の誤差の補正を目的とするので、状態量Xは以下の5つ
の誤差値を定義する。この誤差値の時間的な変化を与え
るものがプロセス行列φである。 オフセット誤差(εG)
First, the definition of the above signal generation process will be described. Since the Kalman filter in dead reckoning aims to correct errors in dead reckoning, the state quantity X defines the following five error values. What gives a temporal change of this error value is a process matrix φ. Offset error (εG)

【0021】[0021]

【数6】εGt =εGt-1 +ω0 確定的な変化はなく、前回の誤差にノイズが付加され
る。 絶対方位誤差(εA)
ΕG t = εG t-1 + ω 0 There is no definite change, and noise is added to the previous error. Absolute bearing error (εA)

【0022】[0022]

【数7】εAt =T×εGt-1 +εAt-1 +ω1 前回の誤差に、オフセット誤差に前回からの経過時間を
かけて求める方位誤差とノイズが付加される。 距離係数誤差(εK)
ΕA t = T × εG t-1 + εA t-1 + ω 1 A direction error and noise obtained by multiplying the offset error by the elapsed time from the previous time are added to the previous error. Distance coefficient error (εK)

【0023】[0023]

【数8】εKt =εKt-1 +ω2 確定的な変化はなく、前回の誤差にノイズが付加され
る。 絶対位置北方向誤差(εY)
ΕK t = εK t-1 + ω 2 There is no deterministic change, and noise is added to the previous error. Absolute position north error (εY)

【0024】[0024]

【数9】εYt =sin(AT +εAt-1 +εGt-1 ×
T/2)×L×(1+εKt-1 )−sin(AT )×L
+εYt-1 前回の誤差に方位誤差・距離誤差によって生じる誤差が
付加される。 絶対位置東方向誤差(εX)
ΕY t = sin (A T + εA t-1 + εG t-1 ×
T / 2) × L × (1 + εK t−1 ) −sin (A T ) × L
+ ΕY t−1 An error caused by an azimuth error and a distance error is added to the previous error. Absolute position east error (εX)

【0025】[0025]

【数10】εXt =cos(AT +εAt-1 +εGt-1
×T/2)×L×(1+εKt-1 )−cos(AT )×
L+εXt-1 前回の誤差に方位誤差・距離誤差によって生じる誤差が
付加される。上記の定義において、AT は真の絶対方
位、Lは前回からの移動距離、Tは前回からの経過時間
である。
ΕX t = cos (A T + εA t−1 + εG t−1)
× T / 2) × L × (1 + εK t-1 ) -cos (A T ) ×
L + εX t−1 An error caused by an azimuth error and a distance error is added to the previous error. In the above definition, AT is the true absolute azimuth, L is the moving distance from the previous time, and T is the elapsed time from the previous time.

【0026】上記の各式を状態量で偏微分し線形化する
と信号生成過程は以下のように定義される。
When each of the above equations is partially differentiated by a state quantity and linearized, the signal generation process is defined as follows.

【0027】[0027]

【数11】 [Equation 11]

【0028】上記Aは、絶対方位AT +εAt-1 +εG
t-1 ×T/2を意味する。この値は真の絶対方位AT
センサ誤差が加わったものであり、後述するように、方
位変化量から求められる絶対方位Aとする。また、ω0
は、オフセット雑音(温度ドリフト等によるオフセット
の変動分)、ω1 は絶対方位雑音(ジャイロのゲイン的
な誤差)、ω2 は距離係数雑音(経年変化)を意味す
る。
The above A is the absolute azimuth A T + εA t−1 + εG
It means t-1 × T / 2. This value is obtained by adding a sensor error to the true absolute azimuth AT and is set to an absolute azimuth A obtained from the azimuth change amount, as described later. Also, ω 0
Is (variation of the offset due to temperature drift, etc.) offset noise, omega 1 is the absolute azimuth noise (gyro gain specific errors), omega 2 denotes a distance coefficient noise (aging).

【0029】次に、上記観測過程の定義について説明す
る。観測値は推測航法の出力と、GPSの出力の差より
求める。それぞれの出力には誤差が含まれるため、観測
値において、推測航法の誤差とGPSの誤差の和が得ら
れる。この観測値Yと状態量Xを関係付け、数12のよ
うに定義される。
Next, the definition of the observation process will be described. Observed values are obtained from the difference between the output of dead reckoning navigation and the output of GPS. Since each output includes an error, a sum of a dead reckoning error and a GPS error is obtained in the observed value. The observed value Y is related to the state quantity X, and is defined as shown in Expression 12.

【0030】[0030]

【数12】 (Equation 12)

【0031】但し、観測過程で発生する雑音vはGPS
の雑音であり、数13のように定義される。
However, the noise v generated in the observation process is GPS
And is defined as in Equation 13.

【0032】[0032]

【数13】 (Equation 13)

【0033】以上の定義を基に、カルマンフィルタを用
いた推測航法について説明する。図1に本実施例におけ
る概略構成を示す。この図に示すように、車速センサ
1、ジャイロ2からの信号を基に、相対軌跡演算部4、
絶対位置演算部5での演算が行われ、それらの演算(推
測航法演算)により、車速、相対軌跡、絶対位置、絶対
方位が出力される。また、GPS3からは位置・方位・
車速の出力が得られる。カルマンフィルタ6は、推測航
法により得られた車速、絶対位置・絶対方位の情報およ
びGPS3からの車速、位置・方位の情報を基に、車速
センサ1の距離係数補正、ジャイロ2のオフセット補
正、絶対位置補正、絶対方位補正を行う。
Dead reckoning using a Kalman filter will be described based on the above definitions. FIG. 1 shows a schematic configuration in this embodiment. As shown in this figure, based on signals from the vehicle speed sensor 1 and the gyro 2, the relative trajectory calculation unit 4,
Calculations are performed in the absolute position calculation unit 5, and the vehicle speed, the relative trajectory, the absolute position, and the absolute direction are output by the calculations (dead reckoning calculation). In addition, from GPS3,
The output of the vehicle speed is obtained. The Kalman filter 6 corrects the distance coefficient of the vehicle speed sensor 1, the offset correction of the gyro 2, the absolute position based on the vehicle speed, absolute position and absolute direction information obtained by dead reckoning navigation and the vehicle speed, position and direction information from the GPS 3. Performs correction and absolute azimuth correction.

【0034】このような車載用ナビゲーション装置へカ
ルマンフィルタを適用すると、車速センサ1の距離係数
補正、ジャイロ2のオフセット補正、および絶対方位補
正、絶対位置補正により、数2に示す、事前推定X(t
|t−1)は0となる。従って、数1は数14に示すよ
うになる。
When a Kalman filter is applied to such an on-vehicle navigation device, the prior estimation X (t) shown in Equation 2 is obtained by the distance coefficient correction of the vehicle speed sensor 1, the offset correction of the gyro 2, the absolute azimuth correction, and the absolute position correction.
| T-1) becomes 0. Therefore, Equation 1 becomes as shown in Equation 14.

【0035】[0035]

【数14】X(t|t)=K(t)Y(t) 従って、上記信号生成過程にて定義された5つの誤差値
による状態量Xは、数3〜数5によって求められるカル
マンゲインK(t)および観測値Y(t)により求めら
れる。
X (t | t) = K (t) Y (t) Therefore, the state quantity X based on the five error values defined in the signal generation process is the Kalman gain obtained by the equations (3) to (5). It is determined by K (t) and the observed value Y (t).

【0036】ここで、数3における誤差共分散Pは、数
15により定義される。
Here, the error covariance P in Equation 3 is defined by Equation 15.

【0037】[0037]

【数15】 (Equation 15)

【0038】この誤差共分散PにおけるσGG 2 はオフセ
ット誤差の大きさの見積もりを表し、σAA 2は絶対方位
誤差の大きさの見積もりを表し、σKK 2 は距離係数誤差
の大きさの見積もりを表し、σYY 2 は絶対位置北方向誤
差の大きさの見積もりを表し、σXX 2 は絶対位置東方向
誤差の大きさの見積もりを表す。それら以外のσij 2
i行とj列の相互相関値を表す。例えばσAG 2はオフセ
ット誤差と絶対方位誤差の相互相関値を表す。
In the error covariance P, σ GG 2 represents the estimation of the magnitude of the offset error, σ AA 2 represents the estimation of the magnitude of the absolute azimuth error, and σ KK 2 represents the estimation of the magnitude of the distance coefficient error. Σ YY 2 represents an estimate of the magnitude of the absolute position northward error, and σ XX 2 represents an estimate of the magnitude of the absolute position eastward error. The other σ ij 2 represent the cross-correlation value between the i-th row and the j-th column. For example, σ AG 2 represents a cross-correlation value between the offset error and the absolute azimuth error.

【0039】この誤差共分散Pの値は、数4の計算によ
って更新される。なお、初期値においては、σGG 2 、σ
AA 2、σKK 2 、σYY 2 、σXX 2 の各値を誤差が最大とな
る値に設定しておき、また相互相関値については全て0
に設定しておく。また、数3におけるHは数12で示さ
れる行列を用い、Vについては数13に示されるものを
用いる。また、数4におけるWは数11に示されるωの
分散を用いる。
The value of the error covariance P is updated by the calculation of Expression 4. In the initial values, σ GG 2 , σ
The values of AA 2 , σ KK 2 , σ YY 2 , and σ XX 2 are set to values that maximize the error, and all the cross-correlation values are set to 0.
Set to. Further, the matrix shown in Equation 12 is used for H in Equation 3, and the matrix shown in Equation 13 is used for V. Further, W in Equation 4 uses the variance of ω shown in Equation 11.

【0040】観測過程における観測値Yとしては、数1
2に示すように、εADRt −εAGP St、εKDRt −εK
GPSt、εYDRt −εYGPSt、εXDRt −εXGPStを用い
ている。ここで、添字のDRt は時刻tにおいて車速セン
サ1、ジャイロ2からの信号に基づく推測航法にて求め
られた値を意味し、GPStは時刻tにおいてGPS3から
出力される値を意味する。
The observation value Y in the observation process is given by
As shown in FIG. 2, εA DRt −εA GP St , εK DRt −εK
GPSt , εY DRt −εY GPSt , εX DRt −εX GPSt are used. Here, the subscript DRt means a value obtained by dead reckoning based on signals from the vehicle speed sensor 1 and the gyro 2 at time t, and GPSt means a value output from the GPS 3 at time t.

【0041】εADRt −εAGPStは、推測航法により求
められた絶対方位とGPS3から出力される方位の差、
すなわち推測航法により求められた絶対方位には真の絶
対方位とその誤差εADRt が含まれており、またGPS
3から出力される方位には真の絶対方位とその誤差εA
GPStが含まれているため、それらの差を取ることにより
εADRt −εAGPStが得られる。
ΕA DRt -εA GPSt is a difference between the absolute azimuth obtained by dead reckoning navigation and the azimuth output from GPS3,
That is, the absolute azimuth obtained by dead reckoning includes the true absolute azimuth and its error εA DRt ,
3 is the true absolute direction and its error εA
Since GPSt is included, εA DRt −εA GPSt is obtained by taking the difference between them.

【0042】同様に、εKDRt −εKGPStは、推測航法
により求められる速度とGPS3から出力される速度の
差から求まる距離係数誤差であり、具体的には、(推測
航法による速度−GPSによる速度)/(推測航法によ
る速度)により求められる。また、εYDRt −εYGPSt
は、推測航法により求められる絶対位置のY成分とGP
S3から出力される位置のY成分の誤差の差であり、ε
DRt −εXGPStは、推測航法により求められる絶対位
置のX成分とGPS3から出力される位置のX成分の誤
差の差である。
Similarly, εK DRt -εK GPSt is a distance coefficient error obtained from a difference between the speed obtained by dead reckoning and the speed output from the GPS 3. ) / (Speed by dead reckoning). Also, εY DRt -εY GPSt
Is the Y component of the absolute position obtained by dead reckoning and GP
It is the difference between the error of the Y component at the position output from S3 and ε
X DRt -εX GPSt is the difference between the X component of the absolute position obtained by dead reckoning and the X component of the position output from the GPS 3.

【0043】また、数13に示す、観測過程で発生する
雑音vはGPS3の雑音であり、以下のようにして求め
られる。GPS3における擬似距離の計測誤差(UER
E)とHDOP(Horizontal Dilution of Presision)
の関係により測位精度が、UERE×HDOPで求めら
れ、この測位精度を2乗することにより、v2t、v3t
求められる。また、ドップラー周波数の計測誤差とHD
OPの関係より速度精度が、ドップラー周波数の計測誤
差×HDOPで求められ、この速度精度/車速にて距離
係数計測誤差が求められ、これを2乗することによりv
1tが求められる。さらに、車両の速度Vc と速度精度か
ら方位精度がtan-1(速度精度/Vc)で求められ、
この方位精度を2乗するこによりv0tが求められる。
The noise v generated in the observation process shown in Expression 13 is the GPS3 noise, and is obtained as follows. Measurement error of pseudorange in GPS3 (UER
E) and HDOP (Horizontal Dilution of Presision)
, The positioning accuracy is obtained by UERE × HDOP, and v 2t and v 3t are obtained by squaring the positioning accuracy. In addition, Doppler frequency measurement error and HD
From the relationship of OP, the speed accuracy is obtained by Doppler frequency measurement error × HDOP, and the distance coefficient measurement error is obtained by this speed accuracy / vehicle speed.
1t is required. Further, the azimuth accuracy is obtained as tan -1 (speed accuracy / Vc) from the vehicle speed Vc and the speed accuracy,
By squaring this azimuth accuracy, v 0t is obtained.

【0044】従って、観測過程におけるεADRt −εA
GPSt、εKDRt −εKGPSt、εYDR t −εYGPSt、εX
DRt −εXGPStおよび上記雑音Vを入力とし、数3〜数
5および数1を実行することにより、信号生成過程にて
定義された5つの誤差値による状態量Xが求められ、こ
れらにより車速センサ1の距離係数補正、ジャイロ2の
オフセット補正、絶対位置補正、絶対方位補正が行われ
る。
Therefore, εA DRt −εA in the observation process
GPSt, εK DRt -εK GPSt, εY DR t -εY GPSt, εX
DRt- εX GPSt and the above-mentioned noise V are input, and Equations 3 to 5 and Equation 1 are executed to obtain a state quantity X based on five error values defined in the signal generation process. 1, the distance coefficient correction, the gyro 2 offset correction, the absolute position correction, and the absolute azimuth correction are performed.

【0045】上記の相対軌跡演算、絶対位置演算、カル
マンフィルタはマイクロコンピュータによる演算処理に
て行われるため、以下これについて説明する。図2に推
測航法のメインルーチンの演算処理を示す。ステップ1
00にて方位変化量・移動距離の演算を行う。この処理
の詳細を図3に示す。まず、ステップ101にてジャイ
ロ2の出力角速度にメインルーチンの起動周期TM を掛
けて方位変化量を算出する。次のステップ102にて、
その方位変化量から、オフセット補正量(この補正量に
ついては後述する)にメインルーチンの起動周期TM
掛けたものを引き、方位変化量のオフセット補正を行
う。次のステップ103では、車速センサ1からの車速
パルス数に距離係数(この距離係数についても後述す
る)を掛けて移動距離を算出する。
The relative trajectory calculation, the absolute position calculation, and the Kalman filter are performed by a microcomputer, and will be described below. FIG. 2 shows the arithmetic processing of the main routine of dead reckoning navigation. Step 1
At 00, the azimuth change amount and the movement distance are calculated. The details of this processing are shown in FIG. First, in step 101, the azimuth change amount is calculated by multiplying the output angular velocity of the gyro 2 by the activation cycle T M of the main routine. In the next step 102,
The offset correction amount (this correction amount will be described later) multiplied by the activation period T M of the main routine is subtracted from the azimuth change amount to perform offset correction of the azimuth change amount. In the next step 103, the moving distance is calculated by multiplying the number of vehicle speed pulses from the vehicle speed sensor 1 by a distance coefficient (this distance coefficient will also be described later).

【0046】このステップ100の次に、ステップ20
0の相対軌跡演算処理を行う。この処理の詳細を図4に
示す。まず、ステップ201にて、方位変化量(ステッ
プ102にて求めたもの)を基に相対方位を更新する。
この更新した相対方位およびステップ103にて求めた
移動距離によりステップ202にて相対位置座標の更新
を行う。この更新は、移動距離に対する相対方位のX,
Y成分をそれまでの相対位置座標に加算することにより
行う。この相対位置座標は相対軌跡を求めるたに行うも
ので、その相対軌跡と道路形状との関係により、いわゆ
るマップマッチングが行われる。
After step 100, step 20
A relative trajectory calculation process of 0 is performed. The details of this process are shown in FIG. First, in step 201, the relative azimuth is updated based on the azimuth change amount (determined in step 102).
In step 202, the relative position coordinates are updated based on the updated relative orientation and the moving distance obtained in step 103. This update includes X,
This is performed by adding the Y component to the relative position coordinates up to that time. The relative position coordinates are used to determine a relative locus, and so-called map matching is performed based on the relationship between the relative locus and the road shape.

【0047】このステップ200の次に、ステップ30
0の絶対方位・絶対位置の演算処理を行う。この処理の
詳細を図5に示す。まず、ステップ301にて、方位変
化量(ステップ102にて求めたもの)を基に絶対方位
を更新する。この更新した絶対方位およびステップ10
3にて求めた移動距離によりステップ202にて絶対位
置座標の更新を行う。このステップ200の処理にて更
新された絶対方位Aと絶対位置は後述するGPSとの複
合化処理にて利用される。
After step 200, step 30
Calculation processing of absolute azimuth and absolute position of 0 is performed. The details of this process are shown in FIG. First, in step 301, the absolute azimuth is updated based on the azimuth change amount (determined in step 102). This updated absolute direction and step 10
In step 202, the absolute position coordinates are updated based on the movement distance obtained in step 3. The absolute azimuth A and the absolute position updated in the process of step 200 are used in the later-described compounding process with the GPS.

【0048】このGPSとの複合化処理を行うステップ
400の詳細を図6に示す。まず、ステップ401にて
前回の測位又は予測計算からT1 秒経過したか否かを判
定する。これはGPS3の測位が行われる毎にステップ
403〜409にて推測航法の誤差を補正する処理を行
うが、GPS3の測位ができない場合には誤差が大きく
なるため、それに対応した誤差の予測計算をステップ4
10、411にて定期的に行うために設けられている。
FIG. 6 shows the details of step 400 for performing the compounding process with the GPS. First, in step 401, it is determined whether or not T1 seconds have elapsed since the last positioning or prediction calculation. In this method, every time the GPS3 positioning is performed, the process of correcting the dead reckoning navigation error is performed in steps 403 to 409. However, when the GPS3 positioning is not possible, the error becomes large. Step 4
It is provided to perform the processing periodically at 10, 411.

【0049】ステップ401の判定がNOになると、ス
テップ402にてGPS3からの測位データがあるか否
かを行う。GPS3からの測位データがあると、ステッ
プ403以降のカルマンフィルタの演算処理に進む。ま
ず、ステップ403にて観測値Yの計算を行う。これ
は、GPS3から出力される速度、位置、方位データお
よび推測航法におけるステップ300の処理にて求めた
絶対方位、絶対位置および図示しない速度演算処理によ
り車速センサ1からの車速パルスに基づく車両の速度と
から、数12に示した、εADRt −εA GPSt、εKDRt
−εKGPSt、εYDRt −εYGPSt、εXDRt −εXGPSt
を計算するとともに、数13に示す、観測過程で発生す
る雑音vをGPS3の測位データ等を基に計算する。
If the determination in step 401 is NO,
Whether or not there is positioning data from GPS3 at step 402
Or do. If there is positioning data from GPS3,
The process proceeds to the Kalman filter calculation process after step 403. Ma
First, at step 403, the observation value Y is calculated. this
Is the speed, position, azimuth data and output from GPS3.
And the value obtained in the processing of step 300 in dead reckoning navigation.
Absolute azimuth, absolute position, and speed calculation (not shown)
Vehicle speed based on the vehicle speed pulse from the vehicle speed sensor 1
From equation (12), εADRt-ΕA GPSt, ΕKDRt
−εKGPSt, ΕYDRt−εYGPSt, ΕXDRt-ΕXGPSt
, And occurs during the observation process shown in Equation 13.
Is calculated based on GPS3 positioning data and the like.

【0050】ステップ404では、プロセス行列φの計
算を行う。これは、前回のプロセス行列の計算時点から
の移動距離L、経過時間T(これらは図示しない計測処
理により別途求められている)およびステップ301に
て求めた絶対方位Aにより、数11に示すプロセス行列
φを求める。このようにして計算した観測値Yおよびプ
ロセス行列φを基に、上述した数3〜数5の計算を行っ
て数14に示す状態量Xを求める。すなわち、ステップ
405では、数3により誤差共分散Pの予測計算を行
う。ステップ406では、数4によりカルマンゲインK
の計算を行う。ステップ407では、数5により誤差共
分散Pの計算を行う。この後、カルマンゲインKおよび
観測値Yに基づき、ステップ408にて、数14の計算
により状態量Xを求める。この状態量Xは、数11の左
辺に示すように、オフセット誤差(εG)、絶対方位誤
差(εA)、距離係数誤差(εK)、絶対位置北方向誤
差(εY)、絶対位置東方向誤差(εX)を表してい
る。
In step 404, a process matrix φ is calculated. This is based on the moving distance L, the elapsed time T from the previous calculation time of the process matrix, the elapsed time T (these are separately obtained by measurement processing not shown), and the absolute azimuth A obtained in step 301, and the process represented by the equation 11 is performed. Find the matrix φ. Based on the observation value Y and the process matrix φ calculated in this way, the above-described calculations of Expressions 3 to 5 are performed to obtain the state quantity X shown in Expression 14. That is, in step 405, the prediction calculation of the error covariance P is performed by the equation (3). In step 406, Kalman gain K is calculated according to equation
Is calculated. In step 407, the error covariance P is calculated according to equation (5). After that, based on the Kalman gain K and the observed value Y, in step 408, the state quantity X is obtained by calculation of Expression 14. As shown on the left side of Expression 11, the state quantity X is represented by an offset error (εG), an absolute azimuth error (εA), a distance coefficient error (εK), an absolute position northward error (εY), an absolute position eastward error (εY). εX).

【0051】これらの誤差により、ステップ409に
て、図に示す計算にて推測航法誤差の修正、すなわちジ
ャイロ2のオフセット補正、車速センサ1の距離係数補
正、絶対方位補正、絶対位置補正が行われる。ジャイロ
2のオフセット補正により、ステップ102にて用いら
れるオフセット補正量が修正され、車速センサ1の距離
係数補正により、ステップ103にて用いられる距離係
数が修正され、絶対方位補正により、ステップ301に
て用いられる絶対方位Aが修正され、絶対位置補正によ
りステップ302にて用いられる絶対位置が修正され
る。
Based on these errors, at step 409, dead reckoning errors are corrected by the calculation shown in the figure, that is, offset correction of the gyro 2, correction of the distance coefficient of the vehicle speed sensor 1, correction of the absolute direction, and correction of the absolute position. . The offset correction amount used in step 102 is corrected by the offset correction of the gyro 2, the distance coefficient used in step 103 is corrected by the distance coefficient correction of the vehicle speed sensor 1, and the absolute azimuth correction is performed in step 301. The absolute direction A used is corrected, and the absolute position used in step 302 is corrected by the absolute position correction.

【0052】上記の処理を、GPS3からの測位データ
が有る毎に繰り返し行い、上記誤差修正を行って、より
正確なる推測航法データを得ることができる。また、G
PS3の測位が長時間できない場合で、ステップ401
の判定がYESとなると、ステップ410、411に進
み、プロセス行列φの計算および誤差共分散Pの予測計
算を行う。これによって、GPS3の測位ができない場
合の誤差に対応した誤差共分散の予測計算を行い、その
後にGPS3が測位できた時に行われるカルマンフィル
タの処理を正確に行えるようにする。
The above processing is repeated every time there is positioning data from the GPS 3, and the above error correction is performed, so that more accurate dead reckoning data can be obtained. G
Step 401 when positioning of PS3 cannot be performed for a long time.
Are YES, the process proceeds to steps 410 and 411, where the calculation of the process matrix φ and the prediction calculation of the error covariance P are performed. As a result, the prediction calculation of the error covariance corresponding to the error when the positioning of the GPS 3 cannot be performed is performed, and the processing of the Kalman filter performed when the positioning of the GPS 3 can be performed thereafter can be accurately performed.

【0053】上記したカルマンフィルタによる誤差修正
において、GPS3で計測する方位・速度は、車速が低
下すると精度が低下する。カルマンフィルタの理論によ
れば、このような時には観測雑音を実際に見合った量ま
で大きくすれば正常に動作可能である。しかしながら、
カルマンフィルタの理論は観測雑音が白色ガウス雑音で
あるという前提に立っており、実際のGPSの誤差はS
A(故意の精度劣化)等の影響がある時は白色ガウス雑
音になっておらず、偏った分布となっている。この場合
に上記のように観測雑音だけで処理を続けると、推測航
法の方位・距離係数に誤差が生じる。
In the above-described error correction using the Kalman filter, the azimuth and speed measured by the GPS 3 decrease in accuracy as the vehicle speed decreases. According to the Kalman filter theory, in such a case, normal operation is possible if the observation noise is increased to an amount that is actually appropriate. However,
The theory of the Kalman filter is based on the premise that the observation noise is white Gaussian noise, and the actual GPS error is S
When there is an influence such as A (intentional deterioration of precision), the distribution is not white Gaussian noise but is biased. In this case, if the processing is continued only with the observation noise as described above, an error occurs in the azimuth / distance coefficient of dead reckoning.

【0054】また、車速が低い場合にGPSによる補正
を行わない構成とすると、GPSの測位精度が低い市街
地等での性能が低下してしまう。そこで、車速が低下し
GPSで計測する方位・速度の精度が低下した場合は、
これを補正のリファレンスとして利用せず、また車速が
高くGPSで計測する方位・速度の精度が高い場合に
は、これを利用するようにする。
Further, if the configuration is such that the correction by the GPS is not performed when the vehicle speed is low, the performance in a city area or the like where the positioning accuracy of the GPS is low is deteriorated. Therefore, if the vehicle speed decreases and the accuracy of the azimuth and speed measured by GPS decreases,
This is not used as a reference for correction, and when the vehicle speed is high and the accuracy of the azimuth and speed measured by GPS is high, this is used.

【0055】具体的には、図8に示す処理を行う。図8
において、ステップ501にて車速は規定値以上か否か
を判定する。車速は車速センサ1からの出力により求め
られる。この判定がYESになると、ステップ502に
進み、数12により観測値Yを計算してカルマンフィル
タによる補正を行う。この場合は、上述したものと同様
である。
Specifically, the processing shown in FIG. 8 is performed. FIG.
In step 501, it is determined whether the vehicle speed is equal to or higher than a specified value. The vehicle speed is obtained from the output from the vehicle speed sensor 1. If this determination is YES, the process proceeds to step 502, where the observation value Y is calculated according to Expression 12, and correction using the Kalman filter is performed. In this case, it is the same as described above.

【0056】一方、車速が規定値より低く、ステップ5
01の判定がNOになると、ステップ503に進み、数
16により観測値Yを計算してカルマンフィルタによる
補正を行う。
On the other hand, if the vehicle speed is lower than the specified value,
If the determination of 01 is NO, the process proceeds to step 503, where the observation value Y is calculated according to Expression 16, and correction is performed using a Kalman filter.

【0057】[0057]

【数16】 (Equation 16)

【0058】すなわち、車速が低い場合は方位・速度の
精度が低下しているため、方位・距離係数を利用しない
ようにして、観測値Yを計算する。そして、このように
して得られた観測値Yに基づき状態量Xを計算してステ
ップ409による補正を行う。なお、ステップ501の
判定は、GPS3からの受信データにより求められる車
両の方位・速度の精度が低下している状態を判定すれば
よいため、車速が低下していることを判定する以外に、
方位精度、速度精度を示すv0t、v1tを所定の比較値と
比較して、車両の方位・距離係数の精度低下を判定する
ようにしてもよい。
That is, when the vehicle speed is low, the accuracy of the azimuth and speed is reduced. Therefore, the observation value Y is calculated without using the azimuth and distance coefficients. Then, the state quantity X is calculated based on the observation value Y obtained in this way, and the correction is performed in step 409. It should be noted that the determination in step 501 can be made by determining a state in which the accuracy of the azimuth and speed of the vehicle obtained from the data received from the GPS 3 is reduced.
Alternatively , v 0t and v 1t indicating the azimuth accuracy and the speed accuracy may be compared with predetermined comparison values to determine a decrease in the accuracy of the azimuth / distance coefficient of the vehicle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】推測航法のメインルーチンの演算処理を示すフ
ローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a calculation process of a main routine of dead reckoning navigation.

【図3】方位変化量・移動距離の演算処理を示すフロー
チャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a calculation process of an azimuth change amount and a movement distance.

【図4】相対軌跡の演算処理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a relative trajectory calculation process.

【図5】絶対方位・絶対位置の演算処理を示すフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing an absolute azimuth / absolute position calculation process.

【図6】GPSとの複合化処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 6 is a flowchart showing a process of compounding with a GPS.

【図7】カルマンフィルタのモデルを示す構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a model of a Kalman filter.

【図8】方位・距離係数の精度判定に基づいて行うカル
マンフィルタの処理を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a Kalman filter process performed based on the accuracy determination of the azimuth / distance coefficient.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 距離センサ 2 相対方位センサ 3 GPS 4 相対軌跡演算部 5 絶対位置演算部 6 カルマンフィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Distance sensor 2 Relative direction sensor 3 GPS 4 Relative trajectory calculation part 5 Absolute position calculation part 6 Kalman filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−341847(JP,A) 特開 平6−288776(JP,A) 特開 昭63−311115(JP,A) 特開 平3−49000(JP,A) 特開 平6−229772(JP,A) 特開 平7−301541(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01C 21/00 - 21/20 G01S 5/00 - 5/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-341847 (JP, A) JP-A-6-288776 (JP, A) JP-A-63-311115 (JP, A) JP-A-3-3 49000 (JP, A) JP-A-6-229772 (JP, A) JP-A-7-301541 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01C 21/00-21 / 20 G01S 5/00-5/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車両の方位変化量に応じた信号を出力す
る相対方位センサと、 車両の走行速度に応じた信号を出力する距離センサと、 前記相対方位センサからの信号に基づき、オフセット補
正量によりオフセット補正して方位変化量を求めるとと
もにこの方位変化量により車両の方位を特定し、前記距
離センサからの信号に距離係数を乗じて車両の移動距離
を求め、前記車両の方位と移動距離に基づいて車両の位
置を検出する位置検出手段とから構成される推測航法手
段と、 GPS衛星からの衛星電波を受信して車両の方位、位
置、速度に関する情報を出力するGPSと、 少なくともオフセット誤差、車両の方位誤差および距離
係数誤差を状態量X(t)とし、この誤差の時間的変化
を与えるプロセス行列φおよび信号生成過程で発生する
雑音ωにより、状態量X(t+1)をφ・X(t)+ω
にて関係付ける信号生成過程と、状態量X(t)と観測
値Y(t)とを、観測行列Hおよび観測過程で発生する
雑音vにより、観測値Y(t)をH・X(t)+vにて
関係付ける観測過程を形成するモデルを基に、前記推測
航法手段における車両の方位、位置、速度の情報と前記
GPSから出力される車両の方位、位置、速度の情報と
の差により、上記観測値Y(t)を演算するとともに、
その演算値を基に上記モデルから状態量X(t)を演算
する状態量演算手段と、 この状態量演算手段にて求めた状態量X(t)によるオ
フセット誤差および距離係数誤差により前記オフセット
補正量および前記距離係数を修正する修正手段とを備
え、 前記状態量演算手段は、前記GPSから出力される方
位、速度の精度が低下している状態を判定すると、前記
推測航法手段からの車両の方位、速度に関する情報と、
前記GPSから出力される方位、速度に関する情報を除
外して、前記車両の位置の情報の差に基づき、前記オフ
セット誤差および距離係数誤差の状態量を演算すること
を特徴とする車両用現在位置検出装置。
1. A relative azimuth sensor for outputting a signal corresponding to an amount of change in azimuth of a vehicle, a distance sensor for outputting a signal corresponding to a running speed of the vehicle, and an offset correction amount based on a signal from the relative azimuth sensor Offset correction is performed to obtain the azimuth change amount and the azimuth change of the vehicle is specified by the azimuth change amount, and the signal from the distance sensor is multiplied by a distance coefficient to obtain the moving distance of the vehicle. Dead reckoning means comprising position detecting means for detecting the position of the vehicle based on the position of the vehicle, a GPS receiving satellite radio waves from GPS satellites and outputting information on the direction, position, and speed of the vehicle; The azimuth error and the distance coefficient error of the vehicle are defined as a state quantity X (t). By the sound ω, the state quantity X (t + 1) is changed to φ · X (t) + ω
, And the state quantity X (t) and the observed value Y (t) are converted into the observed value Y (t) by the observation matrix H and the noise v generated in the observation process. ) Based on a model forming an observation process related by + v, the difference between the information of the direction, the position, and the speed of the vehicle in the dead reckoning means and the information of the direction, the position, and the speed of the vehicle output from the GPS is calculated. , And the above observation value Y (t) is calculated,
A state quantity calculating means for calculating a state quantity X (t) from the model based on the calculated value; and the offset correction by an offset error and a distance coefficient error based on the state quantity X (t) obtained by the state quantity calculating means. Correction means for correcting the amount and the distance coefficient, wherein the state quantity calculation means determines a state in which the accuracy of the azimuth and speed output from the GPS is reduced, and the state of the vehicle from the dead reckoning means is determined. Bearing and speed information,
Current position detection for a vehicle, wherein a state quantity of the offset error and the distance coefficient error is calculated based on a difference in information of the position of the vehicle, excluding information on a direction and a speed output from the GPS. apparatus.
【請求項2】 前記状態量演算手段は、車両の速度が所
定値以下の時に前記GPSから出力される方位、速度の
精度が低下している状態を判定することを特徴とする請
求項1に記載の車両用現在位置検出装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the state quantity calculating means determines a state in which the accuracy of the azimuth and the speed output from the GPS is reduced when the speed of the vehicle is equal to or less than a predetermined value. A current position detecting device for a vehicle according to the above.
【請求項3】 前記状態量演算手段は、前記GPSから
の方位、速度に関する情報を基に、前記GPSから出力
される方位、速度の精度が低下している状態を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用現在位置検出
装置。
3. The method according to claim 1, wherein the state quantity calculating means determines a state in which the accuracy of the azimuth and the speed output from the GPS is reduced based on information on the azimuth and the speed from the GPS. The vehicle current position detecting device according to claim 1.
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