JP5012549B2 - Position calculation device for moving body - Google Patents
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Description
本発明は、移動体に搭載され、該移動体の位置を検出する移動体用位置算出装置に関する。 The present invention relates to a moving body position calculation device that is mounted on a moving body and detects the position of the moving body.
従来から、車両の周辺映像を収集し、周辺映像から所定の画像を識別して、車両の現在位置の特徴を検出する画像処理手段と、車両の現在位置を算出し、算出した現在位置と対応する地図情報とを共に表示可能なナビゲーション装置と、画像処理手段が検出する車両の現在位置の特徴と、ナビゲーション装置によって算出された車両の現在位置または地図情報とを比較し、比較結果に基づいて、ナビゲーション装置によって算出され表示された車両の現在位置を修正する制御手段とを備えるカーナビゲーション装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記の特許文献1に記載の構成のように、画像認識により交差点通過を判定する構成では、高精度に交差点通過を判定できる反面、カメラや画像認識装置が交差点通過判定に必要となる。 By the way, in the configuration in which the intersection passage is determined by the image recognition as in the configuration described in Patent Document 1, the intersection passage can be determined with high accuracy, but the camera and the image recognition device are necessary for the intersection passage determination.
そこで、本発明は、カメラや画像認識装置を用いることなく簡易なアルゴリズムで交差点通過を判定して移動体位置を算出することができる移動体用位置算出装置の提供を目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a moving body position calculating apparatus that can determine the passing of an intersection and calculate the moving body position with a simple algorithm without using a camera or an image recognition apparatus.
上記目的を達成するため、第1の発明は、移動体に搭載され、該移動体の位置を検出する移動体用位置算出装置において、
地球回りを周回する複数の衛星からの電波を受信する受信手段と、
前記受信手段における衛星からの電波の受信状態に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定する交差点判定手段とを備え、
前記交差点判定手段は、平面視で移動体の移動方向に対して直角な方向を中心とした所定範囲内の方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する衛星からの電波の受信状態に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a moving body position calculating apparatus that is mounted on a moving body and detects the position of the moving body.
Receiving means for receiving radio waves from a plurality of satellites orbiting around the earth;
An intersection determination means for determining whether or not the mobile body has passed through an intersection based on a reception state of radio waves from a satellite in the reception means ;
The intersection determination means is in a state of receiving radio waves from a satellite located in a predetermined range centered on a direction perpendicular to the moving direction of the moving body in plan view and in a predetermined low elevation angle range. Based on this, it is determined whether or not the moving body has passed an intersection .
ここで、用語の定義として、移動体が交差点を通過したか否かの判定は、移動体が交差点を通過し終えたか否かの判定のみならず、移動体が交差点を現に通過しているか否か(即ち移動体の現在位置が交差点内に位置するか否か)の判定を含む。 Here, as a definition of the term, whether or not the moving body has passed the intersection is determined not only by whether or not the moving body has passed the intersection, but whether or not the moving body is actually passing the intersection. (That is, whether or not the current position of the moving object is located within the intersection).
第3の発明は、第1の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、電波が受信できる観測可能な衛星の数であって、移動体の移動方向に対して直角な方向を中心とした所定範囲内の方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する衛星の数(以下、着目衛星の数という)を監視し、該着目衛星の数の変動態様に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする。
3rd invention is the position calculation apparatus for moving bodies which concerns on 1st invention,
The intersection determination means is the number of observable satellites that can receive radio waves, and is located in a direction within a predetermined range centered on a direction perpendicular to the moving direction of the moving body and within a predetermined low elevation angle range. The number of satellites located at (hereinafter referred to as the number of target satellites) is monitored, and it is determined whether or not the mobile body has passed an intersection based on a variation mode of the number of target satellites. .
第4の発明は、第3の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、前記着目衛星の数が所定数以上増加した場合に、前記移動体が交差点を通過したと判定することを特徴とする。
4th invention is the position calculation apparatus for moving bodies based on 3rd invention,
The intersection determination means determines that the moving body has passed the intersection when the number of the target satellites increases by a predetermined number or more.
ここで、用語の定義として、移動体が交差点を通過したとの判定は、移動体が交差点を通過し終えたとの判定のみならず、移動体が交差点を現に通過しているとの判定を含む。 Here, as the definition of the term, the determination that the mobile object has passed the intersection includes not only the determination that the mobile object has passed the intersection but also the determination that the mobile object is actually passing the intersection. .
第5の発明は、第3の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、前記着目衛星の数の平均値であって、所定距離又は所定時間内の着目衛星の数の平均値が、所定の基準数以下である状況から、前記着目衛星の数が前記所定の基準数を上回る状況になった場合に、前記移動体が交差点を通過したと判定することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the mobile object position calculating apparatus according to the third aspect of the present invention,
The intersection determination means is an average value of the number of the target satellites, and the average value of the number of the target satellites within a predetermined distance or a predetermined time is equal to or less than a predetermined reference number. When the situation exceeds the predetermined reference number, it is determined that the moving body has passed an intersection.
第6の発明は、移動体に搭載され、該移動体の位置を検出する移動体用位置算出装置において、
地球回りを周回する複数の衛星からの電波を受信する受信手段と、
前記受信手段における衛星からの電波の受信状態に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定する交差点判定手段とを備え、
前記交差点判定手段は、移動体の移動方向に対して直角な方向を中心とした所定範囲内の方向に位置する衛星からの電波におけるマルチパスの発生態様に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする。マルチパスの発生態様には、マルチパスの発生頻度等の他、マルチパスが発生した衛星の数の変動態様を含む。
In a sixth aspect of the present invention, there is provided a movable body position calculating apparatus that is mounted on a movable body and detects the position of the movable body.
Receiving means for receiving radio waves from a plurality of satellites orbiting around the earth;
An intersection determination means for determining whether or not the mobile body has passed through an intersection based on a reception state of radio waves from a satellite in the reception means;
The intersection determination means is configured to allow the moving body to pass through the intersection based on a multipath generation mode in a radio wave from a satellite located in a direction within a predetermined range centered on a direction perpendicular to the moving direction of the moving body. It is characterized by determining whether or not. The multipath generation mode includes a variation mode of the number of satellites in which the multipath has occurred, in addition to the multipath generation frequency and the like.
第7の発明は、第6の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、移動体の移動方向に対して直角な方向を中心とした所定範囲内の方向に位置し且つマルチパスが発生した衛星の数(以下、着目衛星の数という)を監視し、該着目衛星の数の変動態様に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする。
7th invention is the position calculation apparatus for moving bodies based on 6th invention,
The intersection determination means monitors the number of satellites (hereinafter referred to as the number of satellites of interest) that are located in a predetermined range centered on a direction perpendicular to the moving direction of the moving body and that have a multipath. Based on the variation mode of the number of the satellites of interest, it is determined whether or not the moving body has passed the intersection.
第8の発明は、第7の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、前記着目衛星の数が所定数以上減少した場合に、前記移動体が交差点を通過したと判定することを特徴とする。
According to an eighth aspect of the invention, in the mobile object position calculating apparatus according to the seventh aspect of the invention,
The intersection determination means determines that the moving body has passed the intersection when the number of the target satellites has decreased by a predetermined number or more.
第9の発明は、第7の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、前記着目衛星の数の平均値であって、所定距離又は所定時間内の着目衛星の数の平均値が所定の基準数以上である状況から、前記着目衛星の数が前記所定の基準数を下回る状況になった場合に、前記移動体が交差点を通過したと判定することを特徴とする。
A ninth aspect of the invention is the mobile object position calculating apparatus according to the seventh aspect of the invention,
The intersection determination means is an average value of the number of the target satellites, and the average value of the number of the target satellites within a predetermined distance or a predetermined time is equal to or greater than a predetermined reference number. When the situation falls below a predetermined reference number, it is determined that the moving body has passed an intersection.
第10の発明は、移動体に搭載され、該移動体の位置を検出する移動体用位置算出装置において、
地球回りを周回する複数の衛星からの電波を受信する受信手段と、
前記受信手段における衛星からの電波の受信状態に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定する交差点判定手段とを備え、
前記交差点判定手段は、衛星からの電波の受信状態に基づいて導出される電波の受信強度に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a moving body position calculating apparatus that is mounted on a moving body and detects the position of the moving body.
Receiving means for receiving radio waves from a plurality of satellites orbiting around the earth;
An intersection determination means for determining whether or not the mobile body has passed through an intersection based on a reception state of radio waves from a satellite in the reception means;
The intersection determination means determines whether or not the mobile body has passed the intersection based on the reception intensity of the radio wave derived based on the reception state of the radio wave from the satellite.
第11の発明は、第10の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、衛星からの電波の受信状態に基づいて導出される衛星電波の受信強度を監視し、該受信強度の変動態様に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする。
An eleventh aspect of the present invention is the mobile object position calculating device according to the tenth aspect of the present invention,
The intersection determination means monitors the reception intensity of the satellite radio wave derived based on the reception state of the radio wave from the satellite, and determines whether the mobile body has passed the intersection based on the variation mode of the reception intensity. It is characterized by determining.
第12の発明は、第11の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、衛星からの電波の受信強度が所定値以上増加した場合に、前記移動体が交差点を通過したと判定することを特徴とする。
A twelfth aspect of the present invention is the mobile object position calculating device according to the eleventh aspect of the present invention,
The intersection determination means determines that the moving body has passed the intersection when the reception intensity of radio waves from the satellite increases by a predetermined value or more.
第13の発明は、第11の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、衛星からの電波の受信強度の平均値であって、所定距離又は所定時間内の平均値が所定の基準値以下である状況から、衛星からの電波の受信強度が前記所定の基準値を上回る状況になった場合に、前記移動体が交差点を通過したと判定することを特徴とする。
A thirteenth aspect of the invention is the mobile object position calculating device according to the eleventh aspect of the invention,
The intersection determination means is an average value of the radio wave reception intensity from the satellite, and the radio wave reception intensity from the satellite is the predetermined value from a situation where the average value within a predetermined distance or predetermined time is equal to or less than a predetermined reference value. When the situation exceeds the reference value, it is determined that the moving body has passed the intersection.
第14の発明は、第10〜13のいずれかの発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、所定の高仰角範囲内に位置する衛星の電波の受信強度に基づいて、前記判定を行うことを特徴とする。
14th invention is the position calculation apparatus for moving bodies which concerns on any one of 10th-13th invention,
The intersection determination unit performs the determination based on the reception intensity of radio waves of a satellite located within a predetermined high elevation angle range.
第15の発明は、第1〜14のいずれかの発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段は、交差点の位置情報を含む所与の地図データに基づいて、前記移動体が交差点に対して所定距離内の交差点周辺に位置することを検出する検出手段を備え、
前記交差点判定手段は、前記検出手段により前記移動体が交差点周辺に位置することが検出された場合に、前記判定を行うことを特徴とする。
A fifteenth aspect of the present invention is the mobile object position calculating device according to any one of the first to fourteenth aspects of the present invention,
The intersection determination means comprises detection means for detecting that the moving body is located around the intersection within a predetermined distance from the intersection based on given map data including position information of the intersection,
The intersection determination unit performs the determination when the detection unit detects that the moving body is located around an intersection.
第16の発明は、第1〜15のいずれかの発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記交差点判定手段において前記移動体が交差点を通過したと判定された場合に、所与の交差点位置情報に基づいて、移動体の位置情報を補正する補正手段を更に備えることを特徴とする。
In a sixteenth aspect of the present invention, in the mobile object position calculating apparatus according to any one of the first to fifteenth aspects of the present invention,
When the said intersection determination means determines with the said mobile body passing the intersection, the correction means which correct | amends the positional information on a mobile body based on given intersection position information is further provided.
第17の発明は、第16の発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記補正手段は、前記交差点判定手段において前記移動体が交差点を通過したと判定された場合に、該交差点の位置に移動体が位置するように、移動体の位置情報を補正することを特徴とする。
In a seventeenth aspect of the present invention, in the mobile object position calculating apparatus according to the sixteenth aspect of the present invention,
The correction means corrects the position information of the moving body so that the moving body is positioned at the position of the intersection when the intersection determining means determines that the moving body has passed the intersection. To do.
第18の発明は、第1〜17のいずれかの発明に係る移動体用位置算出装置において、
前記移動体は車両であることを特徴とする。
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the mobile object position calculating apparatus according to any one of the first to seventeenth aspects of the present invention,
The moving body is a vehicle.
本発明によれば、カメラや画像認識装置を用いることなく簡易なアルゴリズムで交差点通過を判定して移動体位置を算出することができる移動体用位置算出装置が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the position calculation apparatus for moving bodies which can determine a crossing of an intersection and calculate a moving body position with a simple algorithm without using a camera or an image recognition apparatus is obtained.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る移動体用位置算出装置が適用されるGPS(Global Positioning System)の全体的な構成を示すシステム構成図である。図1に示すように、GPSは、地球周りを周回するGPS衛星10と、地球上に位置し地球上を移動しうる車両90とから構成される。尚、車両90は、あくまで移動体の一例であり、その他の移動体としては、自動二輪車、鉄道、船舶、航空機、ホークリフト、ロボットや、人の移動に伴い移動する携帯電話等の情報端末等がありうる。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an overall configuration of a GPS (Global Positioning System) to which a moving body position calculating apparatus according to the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the GPS is composed of a GPS satellite 10 that orbits the earth and a
GPS衛星10は、航法メッセージ(衛星信号)を地球に向けて常時放送する。航法メッセージには、対応するGPS衛星10に関する衛星軌道情報(エフェメリスやアルマナク)、時計の補正値、電離層の補正係数が含まれている。航法メッセージは、C/Aコードにより拡散されL1波(周波数:1575.42MHz)に乗せられて、地球に向けて常時放送されている。尚、L1波は、C/Aコードで変調されたSin波とPコード(Precision Code)で変調されたCos波の合成波であり、直交変調されている。C/Aコード及びPコードは、擬似雑音(Pseudo Noise)符号であり、−1と1が不規則に周期的に並ぶ符号列である。 The GPS satellite 10 constantly broadcasts navigation messages (satellite signals) toward the earth. The navigation message includes satellite orbit information (ephemeris and almanac) regarding the corresponding GPS satellite 10, a clock correction value, and an ionosphere correction coefficient. The navigation message is spread by the C / A code, is carried on the L1 wave (frequency: 1575.42 MHz), and is constantly broadcast toward the earth. The L1 wave is a combined wave of a Sin wave modulated with a C / A code and a Cos wave modulated with a P code (Precision Code), and is orthogonally modulated. The C / A code and the P code are pseudo noise codes, and are code strings in which -1 and 1 are irregularly arranged periodically.
尚、現在、24個のGPS衛星10が高度約20,000kmの上空で地球を一周しており、各4個のGPS衛星10が55度ずつ傾いた6つの地球周回軌道面に均等に配置されている。従って、天空が開けている場所であれば、地球上のどの場所にいても、常時、少なくとも5個以上のGPS衛星10が観測可能である。 Currently, 24 GPS satellites 10 orbit the earth at an altitude of about 20,000 km, and each of the four GPS satellites 10 is evenly arranged on six orbiting earth surfaces inclined by 55 degrees. ing. Therefore, as long as the sky is open, at least five GPS satellites 10 can be observed at any time on the earth.
車両90には、GPS受信機1及びナビゲーション装置2が搭載される。
The
GPS受信機1は、GPSアンテナを介してGPS衛星10から受信した電波を中間周波数に変換後、GPS受信機内で発生させたC/Aコードを用いてC/Aコード同期を行い、航法メッセージを取り出す。GPS受信機1は、航法メッセージに含まれる衛星軌道情報に基づいて、各GPS衛星10の位置(方位及び仰角)に関する情報(以下、GPS衛星位置情報という)を生成し、ナビゲーション装置2に供給する。
The GPS receiver 1 converts the radio wave received from the GPS satellite 10 via the GPS antenna into an intermediate frequency, performs C / A code synchronization using the C / A code generated in the GPS receiver, and sends a navigation message. Take out. The GPS receiver 1 generates information (hereinafter referred to as GPS satellite position information) regarding the position (azimuth and elevation angle) of each GPS satellite 10 based on the satellite orbit information included in the navigation message, and supplies the information to the
また、GPS受信機1は、GPS衛星10から受信した電波に基づいて、車両90の位置や速度を測位し、車両90の位置や速度に関する情報(以下、車両位置情報という)を生成し、ナビゲーション装置2に供給する。尚、測位方法は、任意であり、単独測位や干渉測位が用いられてもよいし、搬送波のドップラ周波数や車速センサ等から得られる速度情報を用いた慣性航法が併用されてもよい。慣性航法は、特に観測可能なGPS衛星10の数が足りない場合等、衛星航法のみでは車両位置情報が取得できない場合に併用されるのが好適である。
The GPS receiver 1 measures the position and speed of the
ナビゲーション装置2は、図2に示すように、各種情報処理を行うECU20と、ディスプレイ22と、地図データを保有する地図データベース24とを備える。ECU20は、マイクロコンピュータによって構成されており、例えば、CPU,制御プログラムを格納するROM、演算結果等を格納する読書き可能なRAM、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。ディスプレイ22は、例えば車両90のインストルメントパネルに設置される液晶ディスプレイであってよい。地図データベース24には、交差点の位置に関する情報(以下、交差点位置情報という)や、後述の周辺環境(市街地や都市環境、街路樹の有無等)を表す情報(以下、周辺環境情報という)が記憶される。
As shown in FIG. 2, the
図3は、ナビゲーション装置2のECU20により実現される要部処理の基本アルゴリズムを示す図である。ナビゲーション装置2のECU20においては、図3に示すように、車両90が交差点を通過した(又は通過している、以下同じ)か否かを判定する交差点判定処理が実行され、車両90が交差点を通過したと判定された場合には、当該交差点へのマップマッチング処理が実行される。
FIG. 3 is a diagram showing a basic algorithm of main processing realized by the
図4は、ナビゲーション装置2のECU20により実現される交差点判定処理の一例を示すフローチャートである。図4に示す処理ルーチンは、例えばGPS受信機1の車両位置の測位周期に同期した所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an intersection determination process realized by the
ステップ400では、地図データベース24内の地図データ(周辺環境情報)と、GPS受信機1からの自車位置情報とに基づいて、車両90が市街地や都市環境を走行しているか否かが判定される。尚、市街地や都市環境は、GPS衛星10からの電波の受信を妨げる高層建物のような電波遮蔽物が多く存在する環境を表す具体例である。車両90が市街地や都市環境を走行している場合には、ステップ402に進み、車両90が市街地や都市環境を走行していない場合には、ステップ400に戻る。
In step 400, it is determined whether or not the
ステップ402では、GPS受信機1からのGPS衛星位置情報と自車位置情報とに基づいて、車両進行方向(移動方向)に直角な方向に位置するGPS衛星10の受信状態が把握される。車両進行方向は、GPS受信機1からの自車位置情報から把握されてもよいし、他の車載センサ(例えば車速センサ)からの情報から把握されてもよい。車両進行方向に直角な方向は、平面視で車両進行方向に完全に直角な1方向である必要はなく、典型的には、平面視で車両進行方向に略直角な方向であり、例えば平面視で車両進行方向に直角な方向を中心として所定角度範囲(例えば±10)で規定されてよい。 In step 402, based on the GPS satellite position information from the GPS receiver 1 and the own vehicle position information, the reception state of the GPS satellite 10 located in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction (movement direction) is grasped. The vehicle traveling direction may be grasped from the own vehicle position information from the GPS receiver 1 or may be grasped from information from other in-vehicle sensors (for example, vehicle speed sensors). The direction perpendicular to the vehicle traveling direction need not be one direction that is completely perpendicular to the vehicle traveling direction in plan view, and is typically a direction that is substantially perpendicular to the vehicle traveling direction in plan view. And may be defined within a predetermined angle range (for example, ± 10) with the direction perpendicular to the vehicle traveling direction as the center.
ステップ404では、上記ステップ402の処理結果に基づいて、所定の低仰角範囲内に位置するGPS衛星10の数の平均値が規定値未満であるか否かが判定される。所定の低仰角範囲は、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下で当該高層建物により電波が受信できなくなるような低仰角範囲であり、試験結果等に基づいて適切に決定されてもよい。例えば、所定の低仰角範囲は、水平面から30ないし45度以内の角度であってよい。所定の低仰角範囲内に位置するGPS衛星10の数の平均値は、過去の所定距離(例えば500m)の走行過程における平均値であってもよく、過去の所定時間(例えば10秒間)の走行過程における平均値であってもよい。 In step 404, it is determined whether or not the average value of the number of GPS satellites 10 located within a predetermined low elevation angle range is less than a specified value based on the processing result in step 402. The predetermined low elevation angle range is a low elevation angle range in which radio waves cannot be received by the high-rise building in an environment where a high-rise building such as an urban area or an urban environment is built, and is appropriately determined based on the test result etc. Also good. For example, the predetermined low elevation angle range may be an angle within 30 to 45 degrees from the horizontal plane. The average value of the number of GPS satellites 10 positioned within a predetermined low elevation angle range may be an average value in a traveling process of a predetermined distance in the past (for example, 500 m), or traveling for a predetermined time in the past (for example, 10 seconds). It may be an average value in the process.
ここで、所定の低仰角範囲内に位置するGPS衛星10の数の平均値は、上記ステップ404の処理結果に基づいて算出されるので、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数の平均値である。ここで、観測可能なGPS衛星10とは、当該GPS衛星10から電波が所定レベル以上の受信強度で受信されているGPS衛星10を意味する。従って、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下では、当該GPS衛星10の数の平均値は、高層建物が無く周辺が開けた環境下よりも有意に小さくなる。本ステップ404における規定値は、かかる環境の変化を切り分けるための閾値であり、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下と周辺が開けた環境下とで実際に車両を走行させて得られるGPS衛星10の受信状態(試験結果)等に基づいて適切に決定されてもよい。 Here, since the average value of the number of GPS satellites 10 located within the predetermined low elevation angle range is calculated based on the processing result of step 404 above, the average value is positioned in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and the predetermined low elevation angle. This is the average value of the number of observable GPS satellites 10 located in the elevation angle range. Here, the observable GPS satellite 10 means a GPS satellite 10 from which a radio wave is received from the GPS satellite 10 with a reception intensity equal to or higher than a predetermined level. Accordingly, in an environment where high-rise buildings such as urban areas and urban environments are built, the average value of the number of the GPS satellites 10 is significantly smaller than in an environment where there are no high-rise buildings and the periphery is open. The specified value in this step 404 is a threshold for isolating such environmental changes, and the vehicle is actually driven in an environment where high-rise buildings such as urban areas and urban environments are built and in an environment where the surroundings are open. It may be determined appropriately based on the reception status (test result) of the GPS satellite 10 obtained.
本ステップ404において、所定の低仰角範囲内に位置するGPS衛星10の数の平均値が規定値未満である場合には、ステップ406に進み、それ以外の場合には、ステップ402に戻る。 In this step 404, when the average value of the number of GPS satellites 10 located within the predetermined low elevation angle range is less than the specified value, the process proceeds to step 406, and otherwise, the process returns to step 402.
ステップ406では、所定の低仰角範囲内に位置するGPS衛星10の数の平均値が規定値未満であることから、車両90が現在交差点以外を走行中であると判別してステップ408に進む。
In step 406, since the average value of the number of GPS satellites 10 located within a predetermined low elevation angle range is less than the specified value, it is determined that the
ステップ408では、地図データベース24内の地図データ(交差点位置情報)と、GPS受信機1からの自車位置情報とに基づいて、車両90が交差点周辺に位置するか否かが判定される。例えば、車両90が交差点から所定距離(例えば±100m)以内に位置する場合に、車両90が交差点周辺に位置すると判定されることとしてもよい。車両90が交差点周辺に位置すると判定された場合には、ステップ410に進み、それ以外の場合には、ステップ402に戻る。
In step 408, it is determined whether or not the
ステップ410では、今回周期の上記ステップ402の処理結果に基づいて、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数が、規定値以上であるか否かが判定される。規定値は、上記ステップ404で用いられる規定値と同様であってよい。車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数が、規定値以上である場合には、ステップ412に進み、それ以外の場合には、ステップ402に戻る。 In step 410, the number of observable GPS satellites 10 located in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and within a predetermined low elevation angle range is equal to or greater than a predetermined value based on the processing result of step 402 in the current cycle. It is determined whether or not. The specified value may be the same as the specified value used in step 404 above. If the number of observable GPS satellites 10 located in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and within a predetermined low elevation angle range is equal to or greater than a specified value, the process proceeds to step 412; Return to step 402.
ステップ412では、車両90が交差点を通過した(又は通過している、以下同じ)と判定し、本処理ルーチンが終了される。
In step 412, it is determined that the
ところで、車両90が、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下において、交差点を通過すると、交差点通過時に周囲が急に開けるので、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ低仰角範囲内に位置するGPS衛星10が観測可能な状態に変化する。以上の図4に示す処理によれば、この点に着目して、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数の増加態様に基づいて、車両90が交差点を通過したか否かを判定するので、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出することができる。
By the way, if the
このようにして車両90が交差点を通過したと判定されると、図3を参照して上述した如くマップマッチング処理が実行される。マップマッチング処理では、車両90が交差点を通過したと判定されると、地図データベース24内の地図データ(交差点位置情報)に基づいて、車両90の位置情報(自車位置情報)が補正される。この補正態様は、多種多様であり、任意の適切な方法が採用されてもよい。例えば、車両90が交差点を通過したと判定されると、当該交差点の位置情報を、自車位置情報として用いることとしてもよい。即ち、当該交差点の位置に車両90が位置するように自車位置情報が補正されることとしてもよい。また、判定に要する時間や通信時間等の遅れ時間を考慮して、交差点の中心位置からずれた位置に自車位置を補正してもよい。このようにしてマップマッチング処理により自車位置情報が補正されると、ナビゲーション装置2は、当該補正された自車位置情報に基づいて、ディスプレイ22に表示した地図上の自車位置表示の位置を補正することとしてよい。
When it is determined that the
以上説明した本実施例1に係る移動体用位置算出装置によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。 According to the moving body position calculating apparatus according to the first embodiment described above, the following excellent effects are achieved.
上述の如く、本実施例1によれば、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数の増加態様(変動態様)に基づいて、車両90が交差点を通過したか否かを判定するので、車両90が交差点を通過したことを簡易なアルゴリズムにて精度良く検出することができる。
As described above, according to the first embodiment, based on the increasing mode (variation mode) of the number of observable GPS satellites 10 positioned in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and within a predetermined low elevation angle range. Since it is determined whether or not the
また、図4のステップ408に示すように、地図データベース24内の地図データを用いて、車両90が交差点周辺に位置することが検出されたことを必要条件として、車両90が交差点を通過したと判定されるので、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出することができる。尚、同様の観点から、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出するために、その他の条件が同様に必要条件として採用されてもよい。例えば、ステアリングセンサ(舵角センサ)からの情報に基づいて右左折状態が検出されたことが必要条件として採用されてもよい。この条件は、例えばルート案内の経路情報から、車両が交差点を右左折することが予測できる場合のみ採用されてもよい。また、上述の実施例1は、特に一定以上の大きさの交差点(例えば2車線以上の道路が交差する交差点)の通過を判定するのに好適であるので、地図データベース24内の地図データを用いて一定以上の大きさの交差点周辺に車両90が位置することが検出されたことを必要条件として用いてもよい。
Further, as shown in step 408 of FIG. 4, it is assumed that the
尚、上述の実施例1においては、図4に示すステップ410において、今回周期(最新の処理周期)のステップ402の処理結果に基づいて、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数が、規定値以上であるか否かが判定されている。しかしながら、今回周期以前の所定数の周期の上記ステップ402の処理結果に基づいて、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数の平均値を算出し、当該平均値が規定値以上であるか否かを判定してもよい。この際、所定数は、ノイズ等の影響を無くすために必要な数であるが(但しステップ404の平均値よりも短い区間の平均値となるような数)、交差点の大きさ(地図データから取得)に応じて可変されてもよい。また、同様の観点(ノイズ等の影響を無くす観点)から、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数(又は平均値)はフィルタ処理されてもよい。 In the above-described first embodiment, in step 410 shown in FIG. 4, based on the processing result of step 402 in the current cycle (latest processing cycle), the vehicle is positioned in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and has a predetermined low level. It is determined whether or not the number of observable GPS satellites 10 located within the elevation angle range is equal to or greater than a specified value. However, the number of observable GPS satellites 10 positioned in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and within a predetermined low elevation angle range based on the processing result of step 402 in a predetermined number of cycles before the current cycle. An average value may be calculated, and it may be determined whether the average value is equal to or greater than a specified value. At this time, the predetermined number is a number necessary to eliminate the influence of noise or the like (however, the number is an average value in a section shorter than the average value in step 404), but the size of the intersection (from the map data) (Acquisition). Further, from the same viewpoint (from the viewpoint of eliminating the influence of noise or the like), the number (or average value) of observable GPS satellites 10 located in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and within a predetermined low elevation angle range is It may be filtered.
また、上述の実施例1においては、観測可能なGPS衛星10とは、当該GPS衛星10から電波が所定レベル以上の受信強度で受信されているGPS衛星10であったが、観測可能なGPS衛星10とは、当該GPS衛星10から電波が所定レベル以上の受信強度で受信され、且つ、マルチパスが発生してない(即ち直接波が受信されている)GPS衛星10とされてもよい。 In the above-described first embodiment, the observable GPS satellite 10 is a GPS satellite 10 in which radio waves are received from the GPS satellite 10 with a reception intensity of a predetermined level or higher. 10 may be a GPS satellite 10 in which radio waves are received from the GPS satellite 10 with a reception intensity equal to or higher than a predetermined level, and multipath is not generated (that is, a direct wave is received).
また、上述の実施例1に対する変形例として、図4に示す処理と同様の観点から、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数(単一周期の数、又は複数周期の数の平均値)が、所定数以上増加した場合に、車両90が交差点を通過したと判定することとしてもよい。これは、車両90が、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下において、交差点を通過すると、交差点通過時に周囲が急に開けるので、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数が急激に増加することを考慮したものである。この際、所定数は、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下で実際に交差点を通過させて得られる各種の試験結果等に基づいて適切に決定されてもよい。
Further, as a modification of the above-described first embodiment, from the same viewpoint as the process shown in FIG. 4, an observable GPS satellite 10 located in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and within a predetermined low elevation angle range is used. When the number (the number of single cycles or the average value of the number of multiple cycles) increases by a predetermined number or more, it may be determined that the
実施例2は、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の受信状態を考慮する上述の実施例1に対して、車両進行方向に直角な方向に位置するGPS衛星10からの電波におけるマルチパスの発生態様を考慮する点が主に異なる。以下では、実施例2に特有の構成を中心に説明し、その他の必要な構成は上述の実施例1と同様であってよい。 The second embodiment is different from the first embodiment in consideration of the reception state of the observable GPS satellite 10 located in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and within a predetermined low elevation angle range. The main difference is that a multipath generation mode in a radio wave from a GPS satellite 10 positioned in a perpendicular direction is considered. In the following, the configuration unique to the second embodiment will be mainly described, and other necessary configurations may be the same as those of the first embodiment.
GPS受信機1は、GPS衛星10から受信した電波に基づいて、マルチパスの発生状態を検出する。マルチパスの検出方法は、多種多様な方法が提案され知られており、任意の適切な方法が採用されてもよい。例えば、直接波に対してマルチパスによる反射波が重畳された場合に、位相追従時の相関ピーク値がずれることを考慮して、相関ピーク値のずれ量に基づいてマルチパスが検出されてもよい。GPS受信機1は、マルチパスが検出されたGPS衛星10を特定する情報(以下、マルチパス情報という)を生成し、ナビゲーション装置2に供給する。
The GPS receiver 1 detects a multipath occurrence state based on the radio wave received from the GPS satellite 10. A wide variety of multipath detection methods have been proposed and known, and any appropriate method may be employed. For example, when a reflected wave due to multipath is superimposed on a direct wave, even if multipath is detected based on the amount of deviation of the correlation peak value, considering that the correlation peak value at the time of phase tracking is shifted. Good. The GPS receiver 1 generates information for specifying the GPS satellite 10 in which the multipath is detected (hereinafter referred to as multipath information) and supplies the information to the
実施例2のナビゲーション装置2は、上述の実施例1に対して、図2に示したハードウェア構成及び図3に示した基本アルゴリズムについては同様であり、以下で説明するように、交差点判定処理方法が異なる。
The
図5は、実施例2のナビゲーション装置2のECU20により実現される交差点判定処理の一例を示すフローチャートである。図5に示す処理ルーチンは、例えばGPS受信機1の車両位置の測位周期に同期した所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an intersection determination process realized by the
ステップ500では、地図データベース24内の地図データ(周辺環境情報)と、GPS受信機1からの自車位置情報に基づいて、車両90が市街地や都市環境を走行しているか否かが判定される。尚、市街地や都市環境は、GPS衛星10からの直接波の受信を妨げる建物が多く存在する環境(即ちマルチパスが発生し易い環境)を表す具体例である。車両90が市街地や都市環境を走行している場合には、ステップ502に進み、車両90が市街地や都市環境を走行していない場合には、ステップ500に戻る。
In step 500, it is determined whether or not the
ステップ502では、GPS受信機1からのGPS衛星位置情報と自車位置情報とに基づいて、車両進行方向(移動方向)に直角な方向に位置するGPS衛星10の受信状態が把握される。車両進行方向は、GPS受信機1からの自車位置情報から把握されてもよいし、他の車載センサ(例えば車速センサ)からの情報から把握されてもよい。車両進行方向に直角な方向は、完全に直角な1方向である必要はなく、典型的には、平面視で車両進行方向に略直角な方向であり、例えば直角な方向を中心として所定角度範囲(例えば±10)で規定されてよい。
In
ステップ504では、GPS受信機1からのマルチパス情報と上記ステップ502の処理結果とに基づいて、マルチパスが検出されたGPS衛星10の数の平均値が規定値以上であるか否かが判定される。マルチパスが検出されたGPS衛星10の数の平均値は、過去の所定距離(例えば500m)の走行過程における平均値であってもよく、過去の所定時間(例えば10秒間)の走行過程における平均値であってもよい。
In
ここで、マルチパスが検出されたGPS衛星10の数の平均値は、上記ステップ504の処理結果に基づいて算出されるので、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数の平均値である。従って、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下では、マルチパスが発生し易くなるので、当該GPS衛星10の数の平均値は、高層建物が無く周辺が開けた環境下よりも有意に大きくなる。本ステップ504における規定値は、かかる環境の変化を切り分けるための閾値であり、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下と周辺が開けた環境下とで実際に車両を走行させて得られるGPS衛星10の受信状態(マルチパスの発生状態に関する試験結果)等に基づいて適切に決定されてもよい。
Here, since the average value of the number of the GPS satellites 10 in which the multipath is detected is calculated based on the processing result of the
本ステップ504において、マルチパスが検出されたGPS衛星10の数の平均値が規定値以上である場合には、ステップ506に進み、それ以外の場合には、ステップ502に戻る。
In this
ステップ506では、マルチパスが検出されたGPS衛星10の数の平均値が規定値以上であることから、車両90が現在交差点以外を走行中であると判別してステップ508に進む。
In
ステップ508では、地図データベース24内の地図データ(交差点位置情報)と、GPS受信機1からの自車位置情報とに基づいて、車両90が交差点周辺に位置するか否かが判定される。例えば、車両90が交差点から所定距離(例えば±100m)以内に位置する場合に、車両90が交差点周辺に位置すると判定されることとしてもよい。車両90が交差点周辺に位置すると判定された場合には、ステップ510に進み、それ以外の場合には、ステップ502に戻る。
In step 508, it is determined whether or not the
ステップ510では、今回周期の上記ステップ502の処理結果に基づいて、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数が、規定値未満であるか否かが判定される。規定値は、上記ステップ504で用いられる規定値と同様であってよい。車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数が、規定値未満である場合には、ステップ512に進み、それ以外の場合には、ステップ502に戻る。
In step 510, based on the processing result of
ステップ512では、車両90が交差点を通過したと判定し、本処理ルーチンが終了される。
In step 512, it is determined that the
ところで、車両90が、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下において、交差点を通過すると、交差点通過時に周囲が急に開けるので、車両進行方向に直角な方向に位置するGPS衛星10から直接波が受信できるようになる(即ちマルチパスが発生しなくなる)。以上の図5に示す処理によれば、この点に着目して、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数の変動態様に基づいて、車両90が交差点を通過したか否かを判定するので、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出することができる。
By the way, if the
このようにして車両90が交差点を通過したと判定されると、図3を参照して上述した如くマップマッチング処理が実行される。マップマッチング処理では、車両90が交差点を通過したと判定されると、地図データベース24内の地図データ(交差点位置情報)に基づいて、車両90の位置情報(自車位置情報)が補正される。この補正態様は、多種多様であり、任意の適切な方法が採用されてもよい。例えば、車両90が交差点を通過したと判定されると、当該交差点の位置情報を、自車位置情報として用いることとしてもよい。即ち、当該交差点の位置に車両90が位置するように自車位置情報が補正されることとしてもよい。また、判定に要する時間や通信時間等の遅れ時間を考慮して、交差点の中心位置からずれた位置に自車位置を補正してもよい。このようにしてマップマッチング処理により自車位置情報が補正されると、ナビゲーション装置2は、当該補正された自車位置情報に基づいて、ディスプレイ22に表示した地図上の自車位置表示の位置を補正することとしてよい。
When it is determined that the
以上説明した本実施例2に係る移動体用位置算出装置によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。 According to the moving body position calculating apparatus according to the second embodiment described above, the following excellent effects are achieved.
上述の如く、本実施例2によれば、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数の変動態様(減少態様)に基づいて、車両90が交差点を通過したか否かを判定するので、車両90が交差点を通過したことを簡易なアルゴリズムにて精度良く検出することができる。
As described above, according to the second embodiment, on the basis of the variation mode (decrease mode) of the number of GPS satellites 10 that are positioned in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and in which a multipath is detected, the
また、図5のステップ508に示すように、地図データベース24内の地図データを用いて、車両90が交差点周辺に位置することが検出されたことを必要条件として、車両90が交差点を通過したと判定されるので、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出することができる。尚、同様の観点から、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出するために、その他の条件が同様に必要条件として採用されてもよい。例えば、ステアリングセンサ(舵角センサ)からの情報に基づいて右左折状態が検出されたことが必要条件として採用されてもよい。この条件は、例えばルート案内の経路情報から、車両が交差点を右左折することが予測できる場合のみ採用されてもよい。また、上述の実施例2は、特に一定以上の大きさの交差点(例えば2車線以上の道路が交差する交差点)に対して好適であるので、一定以上の大きさの交差点周辺に車両90が位置することが検出されたことを必要条件として用いてもよい。
Further, as shown in step 508 of FIG. 5, it is assumed that the
尚、上述の実施例2においては、図5に示すステップ510において、今回周期(最新の処理周期)のステップ502の処理結果に基づいて、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数が、規定値未満であるか否かが判定されている。しかしながら、今回周期以前の所定数の周期の上記ステップ502の処理結果に基づいて、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数の平均値を算出し、当該平均値が規定値未満であるか否かを判定してもよい。この際、所定数は、ノイズ等の影響を無くすために必要な数(但しステップ504の平均値よりも短い区間の平均値となるような数)であるが、交差点の大きさ(地図データから取得)に応じて可変されてもよい。また、同様の観点(ノイズ等の影響を無くす観点)から、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数(又は平均値)はフィルタ処理されてもよい。
In the second embodiment described above, in step 510 shown in FIG. 5, the multipath is located in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and based on the processing result of
また、上述の実施例2に対する変形例として、図5に示す処理と同様の観点から、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数(単一周期の数、又は複数周期の数の平均値)が、所定数以上減少した場合に、車両90が交差点を通過したと判定することとしてもよい。これは、車両90が、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下において、交差点を通過すると、交差点通過時に周囲が急に開けるので、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されたGPS衛星10の数が急激に減少することを考慮したものである。この際、所定数は、市街地や都市環境等のような高層建物が建つ環境下で実際に交差点を通過させて得られる各種の試験結果等に基づいて適切に決定されてもよい。
Further, as a modification of the above-described second embodiment, from the same viewpoint as the process shown in FIG. 5, the number of GPS satellites 10 (single cycle) that are positioned in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and in which a multipath is detected. It is also possible to determine that the
また、上述の実施例2に対する等価的な変形例として、車両進行方向に直角な方向に位置する各GPS衛星10に対してマルチパスの発生頻度(平均値に相当)を監視し、各GPS衛星10に関してマルチパスの発生頻度が高い状況下で、マルチパスの発生頻度が急激に減少した場合に、車両90が交差点を通過したと判定することとしてもよい。また、上述の実施例2に対する等価的な変形例として、車両進行方向に直角な方向に位置し且つマルチパスが検出されないGPS衛星10の数が、所定数以上増加した場合に、車両90が交差点を通過したと判定することとしてもよい。
As an equivalent modification to the above-described second embodiment, the multipath occurrence frequency (corresponding to an average value) is monitored for each GPS satellite 10 positioned in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction, and each GPS satellite is monitored. In the situation where the multipath occurrence frequency is high with respect to 10, when the multipath occurrence frequency rapidly decreases, it may be determined that the
実施例3は、上述の実施例1に対して、車両進行方向に直角な方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する観測可能なGPS衛星10の数の変動態様に代えて、GPS衛星10からの受信電波強度の変動態様を考慮する点が主に異なる。以下では、実施例3に特有の構成を中心に説明し、その他の必要な構成は上述の実施例1と同様であってよい。 The third embodiment is different from the first embodiment described above in that a GPS is used instead of a variation mode of the number of observable GPS satellites 10 positioned in a direction perpendicular to the vehicle traveling direction and within a predetermined low elevation angle range. The main difference is that a variation aspect of the received radio wave intensity from the satellite 10 is considered. In the following, the configuration unique to the third embodiment will be mainly described, and other necessary configurations may be the same as those of the first embodiment.
GPS受信機1は、各GPS衛星10から受信した電波強度を検出する。電波強度の検出方法は、多種多様な方法が提案され知られており、任意の適切な方法が採用されてもよい。GPS受信機1は、各GPS衛星10から受信した電波強度を表す情報(以下、電波強度情報という)を生成し、ナビゲーション装置2に供給する。
The GPS receiver 1 detects the radio wave intensity received from each GPS satellite 10. A variety of methods for detecting the radio field intensity are proposed and known, and any appropriate method may be employed. The GPS receiver 1 generates information indicating the radio wave intensity received from each GPS satellite 10 (hereinafter referred to as radio wave intensity information) and supplies it to the
実施例3のナビゲーション装置2は、上述の実施例1に対して、図2に示したハードウェア構成及び図3に示した基本アルゴリズムは同様であり、以下で説明するように、交差点判定処理方法が異なる。
The
図6は、実施例3のナビゲーション装置2のECU20により実現される交差点判定処理の一例を示すフローチャートである。図6に示す処理ルーチンは、例えばGPS受信機1の車両位置の測位周期に同期した所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of an intersection determination process realized by the
ステップ600では、地図データベース24内の地図データ(周辺環境情報)と、GPS受信機1からの自車位置情報に基づいて、車両90が市街地や都市環境を走行しているか否かが判定される。尚、市街地や都市環境は、GPS衛星10からの電波(直接波)の受信を妨げる街路樹が歩道に多く存在する環境(即ちGPS衛星10からの電波が減衰して受信されやすい環境)を表す具体例である。車両90が市街地や都市環境を走行している場合には、ステップ602に進み、車両90が市街地や都市環境を走行していない場合には、ステップ600に戻る。
In step 600, based on the map data (peripheral environment information) in the
ステップ602では、GPS受信機1からの電波強度情報に基づいて、各GPS衛星10からの電波強度が監視される。 In step 602, the radio field intensity from each GPS satellite 10 is monitored based on the radio field intensity information from the GPS receiver 1.
ステップ604では、上記ステップ602の監視結果に基づいて、電波強度の平均値が規定値未満であるか否かが判定される。ここで、市街地や都市環境等のような街路樹の多い環境下では、歩道の街路樹によりGPS衛星10からの電波が減衰され易くなるので、電波強度の平均値は、街路樹が存在しない周辺が開けた環境下よりも有意に小さくなる。本ステップ604における規定値は、かかる環境の変化を切り分けるための閾値であり、市街地や都市環境等のような街路樹の多い環境下と街路樹が存在しない環境下とで実際に車両を走行させて得られるGPS衛星10の受信状態(電波強度に関する試験結果)等に基づいて適切に決定されてもよい。電波強度の平均値は、過去の所定距離(例えば500m)の走行過程における平均値であってもよく、過去の所定時間(例えば10秒間)の走行過程における平均値であってもよい。また、電波強度の平均値は、観測可能な全てのGPS衛星10に関する電波強度の平均値であってもよいし、観測可能な全てのGPS衛星10うちの特定のGPS衛星10に関する電波強度の平均値であってもよい。特定のGPS衛星10としては、好ましくは、天頂付近に位置するGPS衛星10である。このような天頂付近に位置するGPS衛星10からの電波が特に街路樹により減衰されやすいからである。
In
本ステップ604において、電波強度の平均値が規定値未満である場合には、ステップ606に進み、それ以外の場合には、ステップ602に戻る。
In this
ステップ606では、電波強度の平均値が規定値未満であることから、車両90が現在街路樹などの電波遮蔽物の下を走行中であると判別してステップ608に進む。
In step 606, since the average value of the radio wave intensity is less than the specified value, it is determined that the
ステップ608では、地図データベース24内の地図データ(交差点位置情報)と、GPS受信機1からの自車位置情報とに基づいて、車両90が交差点周辺に位置するか否かが判定される。例えば、車両90が交差点から所定距離(例えば±100m)以内に位置する場合に、車両90が交差点周辺に位置すると判定されることとしてもよい。車両90が交差点周辺に位置すると判定された場合には、ステップ610に進み、それ以外の場合には、ステップ602に戻る。
In
ステップ610では、今回周期の上記ステップ602の処理結果に基づいて、電波強度が規定値以上であるか否かが判定される。規定値は、上記ステップ604で用いられる規定値と同様であってよい。ここで規定値と比較される電波強度は、上記ステップ604で平均値を算出するのに用いたGPS衛星10に関する電波強度である。上記ステップ604で平均値を算出するのに用いたGPS衛星10が複数である場合には、それらのGPS衛星10の各電波強度の平均値が用いられて規定値と比較されてもよい。
In step 610, based on the processing result in step 602 in the current cycle, it is determined whether the radio wave intensity is equal to or greater than a specified value. The specified value may be the same as the specified value used in
本ステップ610において、電波強度が規定値以上である場合には、ステップ612に進み、それ以外の場合には、ステップ602に戻る。 In step 610, if the radio wave intensity is equal to or higher than the specified value, the process proceeds to step 612, and otherwise, the process returns to step 602.
ステップ612では、車両90が交差点を通過したと判定し、本処理ルーチンが終了される。
In step 612, it is determined that the
ところで、車両90が、市街地や都市環境等のような街路樹の多い環境下において、交差点を通過すると、交差点通過時に周囲の街路樹が無くなるので、GPS衛星10からの電波を高い受信強度で受信できるようになる。以上の図6に示す処理によれば、この点に着目して、GPS衛星10からの電波強度の変動態様に基づいて、車両90が交差点を通過したか否かを判定するので、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出することができる。
By the way, if the
このようにして車両90が交差点を通過したと判定されると、図3を参照して上述した如くマップマッチング処理が実行される。マップマッチング処理では、車両90が交差点を通過したと判定されると、地図データベース24内の地図データ(交差点位置情報)に基づいて、車両90の位置情報(自車位置情報)が補正される。この補正態様は、多種多様であり、任意の適切な方法が採用されてもよい。例えば、車両90が交差点を通過したと判定されると、当該交差点の位置情報を、自車位置情報として用いることとしてもよい。即ち、当該交差点の位置に車両90が位置するように自車位置情報が補正されることとしてもよい。また、判定に要する時間や通信時間等の遅れ時間を考慮して、交差点の中心位置からずれた位置に自車位置を補正してもよい。このようにしてマップマッチング処理により自車位置情報が補正されると、ナビゲーション装置2は、当該補正された自車位置情報に基づいて、ディスプレイ22に表示した地図上の自車位置表示の位置を補正することとしてよい。
When it is determined that the
以上説明した本実施例3に係る移動体用位置算出装置によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。 According to the moving body position calculating apparatus according to the third embodiment described above, the following excellent effects are achieved.
上述の如く、本実施例3によれば、GPS衛星10からの電波強度の変動態様(増加態様)に基づいて、車両90が交差点を通過したか否かを判定するので、車両90が交差点を通過したことを簡易なアルゴリズムにて精度良く検出することができる。
As described above, according to the third embodiment, since it is determined whether or not the
また、図6のステップ608に示すように、地図データベース24内の地図データを用いて、車両90が交差点周辺に位置することが検出されたことを必要条件として、車両90が交差点を通過したと判定されるので、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出することができる。尚、同様の観点から、車両90が交差点を通過したことを精度良く検出するために、その他の条件が同様に必要条件として採用されてもよい。例えば、ステアリングセンサ(舵角センサ)からの情報に基づいて右左折状態が検出されたことが必要条件として採用されてもよい。この条件は、例えばルート案内の経路情報から、車両が交差点を右左折することが予測できる場合のみ採用されてもよい。また、上述の実施例3は、特に一定以上の大きさの交差点(例えば2車線以上の道路が交差する交差点)に対して好適であるので、一定以上の大きさの交差点周辺に車両90が位置することが検出されたことを必要条件として用いてもよい。
Further, as shown in
尚、上述の実施例3においては、図6に示すステップ610において、今回周期(最新の処理周期)のステップ602の処理結果に基づいて、GPS衛星10からの電波強度が規定値以上であるか否かが判定されている。しかしながら、今回周期以前の所定数の周期の上記ステップ602の処理結果に基づいて、GPS衛星10からの電波強度の平均値を算出し、当該平均値が規定値以上であるか否かを判定してもよい。この際、所定数は、ノイズ等の影響を無くすために必要な数(但しステップ604の平均値よりも短い区間の平均値となるような数)であるが、交差点の大きさ(地図データから取得)に応じて可変されてもよい。また、同様の観点(ノイズ等の影響を無くす観点)から、GPS衛星10からの電波強度(又は平均値)はフィルタ処理されてもよい。 In the above-described third embodiment, in step 610 shown in FIG. 6, based on the processing result of step 602 in the current cycle (latest processing cycle), whether the radio wave intensity from the GPS satellite 10 is equal to or higher than the specified value. It is determined whether or not. However, based on the processing result of step 602 in the predetermined number of cycles before the current cycle, the average value of the radio wave intensity from the GPS satellite 10 is calculated, and it is determined whether or not the average value is equal to or greater than the specified value. May be. At this time, the predetermined number is a number necessary to eliminate the influence of noise or the like (however, the number is an average value in a section shorter than the average value in step 604), but the size of the intersection (from the map data) (Acquisition). Further, from the same viewpoint (from the viewpoint of eliminating the influence of noise or the like), the radio wave intensity (or average value) from the GPS satellite 10 may be filtered.
また、上述の実施例3に対する等価的な変形例として、図6に示す処理と同様の観点から、受信電波強度が所定レベル以上のGPS衛星10の数(単一周期の数、又は複数周期の数の平均値)が、所定数以上増加した場合に、車両90が交差点を通過したと判定することとしてもよい。これは、車両90が、市街地や都市環境等のような街路樹の多い環境下において、交差点を通過すると、交差点通過時に街路樹がなくなるので、受信電波強度が所定レベル以上のGPS衛星10の数が急激に増加することを考慮したものである。この際、所定数は、市街地や都市環境等のような街路樹の多い環境下で実際に交差点を通過させて得られる各種の試験結果等に基づいて適切に決定されてもよい。
Further, as an equivalent modification to the above-described third embodiment, from the same viewpoint as the process shown in FIG. 6, the number of GPS satellites 10 having a received radio wave intensity of a predetermined level or more (the number of single periods or multiple periods) When the average value of the number increases by a predetermined number or more, it may be determined that the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例では、ナビゲーション装置2のECU20により交差点判定処理が実現されているが、GPS受信機1内部のマイコンにより実現されてもよいし、ナビゲーション装置2のECU20及びGPS受信機1内部のマイコンにより協動して実現されてもよいし、他のECUにより実現されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the intersection determination process is realized by the
また、上述の実施例では、GPSに本発明が適用された例を示したが、本発明は、GPS以外の衛星システム、例えばガリレオ等の他のGNSS (Global Navigation Satellite System)にも適用可能である。 In the above-described embodiment, an example in which the present invention is applied to the GPS has been shown. However, the present invention can also be applied to satellite systems other than GPS, for example, other GNSS (Global Navigation Satellite System) such as Galileo. is there.
また、未満や以上という不等号の形式であり、以下やより大きいという不等号に置換されてもよい。 Also, it is in the form of an inequality sign of less than or greater than and may be replaced with an inequality sign of less than or greater than.
1 GPS受信機
2 ナビゲーション装置
10 GPS衛星10
20 ECU
22 ディスプレイ
24 地図データベース
90 車両
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
20 ECU
22
Claims (17)
地球回りを周回する複数の衛星からの電波を受信する受信手段と、
前記受信手段における衛星からの電波の受信状態に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定する交差点判定手段とを備え、
前記交差点判定手段は、平面視で移動体の移動方向に対して直角な方向を中心とした所定範囲内の方向に位置し且つ所定の低仰角範囲内に位置する衛星からの電波の受信状態に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする、移動体用位置算出装置。 In a moving body position calculation device that is mounted on a moving body and detects the position of the moving body,
Receiving means for receiving radio waves from a plurality of satellites orbiting around the earth;
An intersection determination means for determining whether or not the mobile body has passed through an intersection based on a reception state of radio waves from a satellite in the reception means ;
The intersection determination means is in a state of receiving radio waves from a satellite located in a predetermined range centered on a direction perpendicular to the moving direction of the moving body in plan view and in a predetermined low elevation angle range. Based on this, it is determined whether or not the moving body has passed an intersection .
地球回りを周回する複数の衛星からの電波を受信する受信手段と、
前記受信手段における衛星からの電波の受信状態に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定する交差点判定手段とを備え、
前記交差点判定手段は、移動体の移動方向に対して直角な方向を中心とした所定範囲内の方向に位置する衛星からの電波におけるマルチパスの発生態様に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする、移動体用位置算出装置。 In a moving body position calculation device that is mounted on a moving body and detects the position of the moving body,
Receiving means for receiving radio waves from a plurality of satellites orbiting around the earth;
An intersection determination means for determining whether or not the mobile body has passed through an intersection based on a reception state of radio waves from a satellite in the reception means;
The intersection determination means is configured to allow the moving body to pass through the intersection based on a multipath generation mode in a radio wave from a satellite located in a direction within a predetermined range centered on a direction perpendicular to the moving direction of the moving body. A position calculation apparatus for a moving object, characterized by determining whether or not
地球回りを周回する複数の衛星からの電波を受信する受信手段と、
前記受信手段における衛星からの電波の受信状態に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定する交差点判定手段とを備え、
前記交差点判定手段は、衛星からの電波の受信状態に基づいて導出される電波の受信強度に基づいて、前記移動体が交差点を通過したか否かを判定することを特徴とする、移動体用位置算出装置。 In a moving body position calculation device that is mounted on a moving body and detects the position of the moving body,
Receiving means for receiving radio waves from a plurality of satellites orbiting around the earth;
An intersection determination means for determining whether or not the mobile body has passed through an intersection based on a reception state of radio waves from a satellite in the reception means;
The intersection determining means, based on the reception intensity of the radio wave which is derived based on a reception state of a radio wave from a satellite, the moving body and wherein the determining whether passing through the intersection, the moving object Position calculation device.
前記交差点判定手段は、前記検出手段により前記移動体が交差点周辺に位置することが検出された場合に、前記判定を行う、請求項1〜13のうちのいずれか1項に記載の移動体用位置算出装置。 The intersection determination means comprises detection means for detecting that the moving body is located around the intersection within a predetermined distance from the intersection based on given map data including position information of the intersection,
The intersection determining means, when the movable body by said detecting means is detected to be located around the intersection, and performs the determination, the moving object according to any one of claims 1 to 13 Position calculation device.
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