JP5510112B2 - Trajectory information generation apparatus, method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、車両の走行軌跡を示す軌跡情報を生成する技術に関する。 The present invention relates to a technique for generating trajectory information indicating a travel trajectory of a vehicle.
従来、方位センサや距離センサによる検出結果に基づく自立航法によって車両の推測現在位置を取得する技術が知られている。例えば、特許文献1に開示された技術においては、方位センサや距離センサによる検出結果に基づいて車両の推測現在位置を取得し、推測位置軌跡と道路上における候補位置を比較して最有力道路を特定し、最有力道路上の候補位置に基づいて推測現在位置を補正する技術が開示されている。また、推測現在位置とGPSによる測位位置とに基づいて、候補位置を特定する対象となる道路を絞り込むための誤差円を特定する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for acquiring an estimated current position of a vehicle by self-contained navigation based on detection results from a direction sensor or a distance sensor is known. For example, in the technique disclosed in Patent Document 1, an estimated current position of a vehicle is acquired based on a detection result by an azimuth sensor or a distance sensor, and the estimated position trajectory is compared with a candidate position on the road to determine the most promising road. A technique for specifying and correcting the estimated current position based on the candidate position on the most promising road is disclosed. In addition, a technique for specifying an error circle for narrowing down roads for which candidate positions are specified based on the estimated current position and the positioning position by GPS is disclosed.
従来の技術のような自立航法に利用される方位センサや距離センサは基準方位からの方位差や基準位置からの距離を検出するセンサであるため、基準方位や基準位置が不正確であると推測現在位置が不正確となる。また、センサの誤差の累積量は時間とともに増大していくため、基準方位や基準位置から遠くなるほど推測現在位置が不正確になる。そこで、従来の技術においては、推測現在位置に基づいて道路上に候補位置を設定し、当該候補位置が推測現在位置であるとみなすような補正を行う。しかし、センサによって取得した推測現在位置は誤差を含むため、当該補正が正しいとは限らない。そして、一旦誤った補正をしてしまうと、センサによって検出する各情報が基準方位などの基準からの相対的な変位であることに起因して、正しい現在位置に補正することが困難になってしまう。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、自立航法軌跡の精度を向上させる技術の提供を目的とする。
The azimuth sensor and distance sensor used for self-contained navigation as in the prior art are sensors that detect the azimuth difference from the reference azimuth and the distance from the reference position, so it is assumed that the reference azimuth and reference position are inaccurate. The current position is incorrect. In addition, since the accumulated amount of error of the sensor increases with time, the estimated current position becomes inaccurate as the distance from the reference azimuth or reference position increases. Therefore, in the conventional technique, a candidate position is set on the road based on the estimated current position, and correction is performed so that the candidate position is regarded as the estimated current position. However, since the estimated current position acquired by the sensor includes an error, the correction is not always correct. Once incorrect correction is made, it becomes difficult to correct the current position because each piece of information detected by the sensor is a relative displacement from a reference such as a reference azimuth. End up.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique for improving the accuracy of a self-contained navigation locus.
上記の目的を達成するため、本発明においては、時系列のマッチング軌跡および時系列のGPS軌跡の信頼度を取得し、GPS軌跡とマッチング軌跡のうち、より高い信頼度の軌跡を補正目標軌跡とする。そして、自立航法軌跡と補正目標軌跡との相違が減少するように自立航法情報を補正する。 In order to achieve the above object, in the present invention, the reliability of a time-series matching trajectory and a time-series GPS trajectory is acquired, and a trajectory with higher reliability of the GPS trajectory and the matching trajectory is defined as a correction target trajectory. To do. Then, the self-contained navigation information is corrected so that the difference between the self-contained navigation trajectory and the corrected target trajectory is reduced.
すなわち、車両においては規定の座標系での位置や方位を特定可能な情報としてGPS軌跡とマッチング軌跡とを取得することができる。そこで、GPS軌跡とマッチング軌跡とでより高い信頼度の軌跡を自立航法情報の補正基準として選定することにより、車両において得られた情報の中でより信頼度の高い情報を基準にして自立航法軌跡を補正することが可能である。この結果、効果的に自立航法軌跡の精度を向上させることが可能になる。 That is, in the vehicle, the GPS trajectory and the matching trajectory can be acquired as information that can specify the position and orientation in the prescribed coordinate system. Therefore, by selecting a higher-reliability trajectory of the GPS trajectory and the matching trajectory as a correction criterion for the autonomous navigation information, the autonomous navigation trajectory is based on the information with higher reliability among the information obtained in the vehicle. Can be corrected. As a result, it is possible to effectively improve the accuracy of the self-contained navigation trajectory.
また、GPS軌跡の信頼度が所定の基準を超えている場合にGPS軌跡を補正目標軌跡とし、GPS軌跡の信頼度が所定の基準未満である場合にマッチング軌跡を補正目標軌跡とする構成を採用しても良い。すなわち、GPS軌跡はGPS情報に基づいて生成され、当該GPS情報は自立航法情報に依存しない。一方、マッチング軌跡は自立航法軌跡と地図情報が示す道路の形状との比較に基づいて特定される。従って、GPS情報の信頼度が高く正確であれば、当該GPS情報は自立航法情報を補正する際の基準として相応しい。そこで、GPS軌跡の信頼性が所定の基準を超えている場合には自立航法情報を補正する際の基準をGPS軌跡とすることにより、自立航法情報に依存しない信頼性の高い情報に基づいて自立航法情報を補正することが可能になる。 Also, a configuration is adopted in which the GPS trajectory is used as a corrected target trajectory when the reliability of the GPS trajectory exceeds a predetermined reference, and the matching trajectory is used as a corrected target trajectory when the reliability of the GPS trajectory is less than a predetermined reference. You may do it. That is, the GPS trajectory is generated based on the GPS information, and the GPS information does not depend on the self-contained navigation information. On the other hand, the matching trajectory is specified based on a comparison between the self-contained navigation trajectory and the road shape indicated by the map information. Therefore, if the reliability of the GPS information is high and accurate, the GPS information is suitable as a reference for correcting the self-contained navigation information. Therefore, if the reliability of the GPS trajectory exceeds a predetermined standard, the GPS trajectory is corrected based on highly reliable information that does not depend on the self-contained navigation information. It becomes possible to correct the navigation information.
また、GPS情報は車両とGPS衛星との関係の他、マルチパス等の影響を受けるため、自立航法情報と比較して誤差の規則性に乏しく、急変し得る。そこで、GPS軌跡の信頼性が所定の基準未満である場合には自立航法情報を補正する際の基準をマッチング軌跡とすることにより、信頼性の低い情報によって(誤りの補正を行う確率が高い状態で)自立航法情報が補正されることを防止することが可能になる。この結果、効果的に自立航法軌跡の精度を向上させることが可能になる。 In addition, the GPS information is affected by multipath and the like in addition to the relationship between the vehicle and the GPS satellite, so that the regularity of the error is less than that of the self-contained navigation information and can change suddenly. Therefore, when the reliability of the GPS trajectory is less than a predetermined reference, the reference for correcting the self-contained navigation information is used as a matching trajectory, so that information with low reliability (high probability of error correction) It is possible to prevent the self-contained navigation information from being corrected. As a result, it is possible to effectively improve the accuracy of the self-contained navigation trajectory.
ここで、自立航法軌跡取得手段は、車両に搭載されたセンサの時系列の出力信号が示す自立航法軌跡を取得することができればよく、例えば、車両に搭載されたセンサの時系列の出力信号を取得して車両の動作を検出することによって基準からの相対的な位置や方位の変位を特定することで間接的に車両の位置および方位を時系列的に取得することができればよい。従って、車両の動作としては、車両における各種の物理量が想定し得る。例えば、車速や加速度、角速度等を取得するセンサを車両に搭載すれば、当該センサの出力によって自立航法軌跡を取得することが可能になる。なお、自立航法は車両自体に搭載されたセンサによって車両の動作を検出して基準からの位置変位や方位変位に基づいて規定の座標系内での車両の位置や方位を間接的に特定する航法であるため、緯度や経度などの規定の座標系内での位置を直接的に取得することはできない。 Here, the self-contained navigation trajectory acquisition means only needs to be able to acquire the self-contained navigation trajectory indicated by the time series output signal of the sensor mounted on the vehicle. For example, the time series output signal of the sensor mounted on the vehicle is obtained. It is only necessary that the position and direction of the vehicle can be indirectly acquired in time series by specifying the relative position and the displacement of the direction from the reference by acquiring and detecting the movement of the vehicle. Therefore, various physical quantities in the vehicle can be assumed as the operation of the vehicle. For example, if a sensor that acquires vehicle speed, acceleration, angular velocity, or the like is mounted on a vehicle, it is possible to acquire a self-contained navigation locus based on the output of the sensor. In addition, the self-contained navigation is a navigation method in which the movement of the vehicle is detected by a sensor mounted on the vehicle itself, and the position and direction of the vehicle in a specified coordinate system are indirectly specified based on the position displacement and the direction displacement from the reference. Therefore, it is not possible to directly acquire a position in a specified coordinate system such as latitude and longitude.
マッチング軌跡取得手段は、自立航法軌跡と地図情報が示す道路の形状とが最も一致する道路を抽出し、車両が当該道路を走行しているとみなすマップマッチング処理を行うことができればよい。すなわち、マップマッチング処理を行うことによって車両が走行している道路であるとみなされた道路上での車両の位置および方位を特定する処理を複数の時刻に渡って実行することによってマッチング軌跡を取得することができればよい。ここで、地図情報においては、実際に存在する道路上の位置を緯度や経度などの規定の座標系内で特定することができるため、マッチング軌跡を補正の基準とすれば、自立航法情報のみから特定される車両の位置や方位が現実にはあり得ないものとなっていた場合に、現実的にあり得る位置や方位に補正することができる。なお、マッチング軌跡の信頼度は、マッチング軌跡が示す車両の位置や方位等の情報の信頼性を示していればよく、例えば、マップマッチング処理によって特定された道路の形状(道路幅等)やマップマッチング処理を行う過程における車両の状態等によって特定可能である。 The matching trajectory acquisition means only needs to be able to perform a map matching process that extracts the road that best matches the self-contained navigation trajectory and the road shape indicated by the map information and regards the vehicle as traveling on the road. In other words, a matching trajectory is obtained by performing a process for identifying the position and direction of a vehicle on a road regarded as a road on which the vehicle is traveling by performing a map matching process over a plurality of times. I can do it. Here, in the map information, since the position on the road that actually exists can be specified within a specified coordinate system such as latitude and longitude, if the matching trajectory is used as a reference for correction, only the autonomous navigation information can be used. When the position and direction of the specified vehicle are not possible in reality, it can be corrected to a position and direction that are realistic. The reliability of the matching trajectory only needs to indicate the reliability of information such as the position and direction of the vehicle indicated by the matching trajectory. For example, the shape of the road (road width, etc.) identified by the map matching process and the map It can be specified by the state of the vehicle during the matching process.
GPS軌跡取得手段は、時系列のGPS情報に基づいてGPS軌跡を取得することができればよい。従って、GPS衛星からの信号を取得し、当該信号に基づいて車両の現在位置や現在方位を規定の座標系で特定可能であればよい。なお、規定の座標系は、緯度および経度によって構成される座標系や経度、緯度および高度で構成される座標系等を想定可能である。GPS情報は、緯度や経度などの規定の座標系内での位置および方位を直接的に示す情報である。従って、誤差を含み得るとしても、GPS情報においては誤差範囲内で緯度や経度を信頼することができる。このため、GPS情報においては、真の位置や方位と全く異なる位置や方位が検出されることはない。一方、車両に搭載されたセンサにおいては、基準からの相対的な変位によって間接的に座標系内での位置や方位を特定するため、基準が不正確であると、真の位置や方位と全く異なる位置や方位が検出されることがあり得る。従って、自立航法軌跡においては累積誤差が時間とともに増大していくが、GPS情報を利用した補正がなされると、当該累積誤差がキャンセルされ、早期に自立航法軌跡の精度を向上させることが可能になる。 The GPS trajectory acquisition unit only needs to be able to acquire a GPS trajectory based on time-series GPS information. Therefore, it is only necessary that a signal from a GPS satellite is acquired and the current position and current direction of the vehicle can be specified in a specified coordinate system based on the signal. The prescribed coordinate system can be assumed to be a coordinate system composed of latitude and longitude, a coordinate system composed of longitude, latitude and altitude, or the like. The GPS information is information that directly indicates the position and orientation in a specified coordinate system such as latitude and longitude. Therefore, even if an error may be included, latitude and longitude can be trusted within the error range in GPS information. For this reason, in GPS information, a position and azimuth completely different from the true position and azimuth are not detected. On the other hand, in the sensor mounted on the vehicle, the position and orientation in the coordinate system are indirectly specified by the relative displacement from the reference. Therefore, if the reference is inaccurate, the true position and orientation are completely different. Different positions and orientations may be detected. Therefore, the accumulated error in the self-contained navigation trajectory increases with time, but if correction using GPS information is performed, the accumulated error is canceled and the accuracy of the self-contained navigation trajectory can be improved early. Become.
さらに、GPS情報の誤差は規則性に乏しく、急変し得るため、1サンプルのGPS情報を補正の際の目標とするには信頼性が乏しいが、GPS情報を時系列的な集合で捉えれば、総度数の増加によって統計的に位置および方位の信頼性を高めることができる。一方、自立航法情報は、車両の動作等に起因する誤差を含んでおり、車速や加速度、方位等の累積によって基準からの相対的な変位を特定する性質上、自立航法軌跡においては累積誤差が時間とともに増大していく。そこで、時系列の自立航法軌跡と時系列のGPS軌跡とを比較し、自立航法軌跡とGPS軌跡との相違が減少するように自立航法情報を補正すれば、当該補正によって自立航法軌跡の累積誤差を抑制することができ、累積誤差が時間とともに増大していくことを防止することができる。従って、自立航法軌跡の精度を向上させることができる。 Furthermore, since the error of GPS information is poor in regularity and can change suddenly, it is not reliable to make one sample of GPS information a target for correction, but if GPS information is captured in a time-series set, The reliability of position and orientation can be statistically increased by increasing the total frequency. On the other hand, the self-contained navigation information includes errors due to the movement of the vehicle, etc., and due to the nature of specifying relative displacement from the reference by accumulating the vehicle speed, acceleration, direction, etc., the accumulated error in the self-contained navigation trajectory It increases with time. Therefore, if the self-contained navigation information is corrected so that the difference between the self-contained navigation trajectory and the GPS trajectory is reduced by comparing the time-series self-contained navigation trajectory with the time-series GPS trajectory, the accumulated error of the self-contained navigation trajectory is corrected by the correction. And the cumulative error can be prevented from increasing with time. Therefore, the accuracy of the self-contained navigation trajectory can be improved.
自立航法情報補正手段は、自立航法軌跡と補正目標軌跡とを比較して、自立航法軌跡と補正目標軌跡との相違が減少するように自立航法情報を補正することができればよい。すなわち、自立航法軌跡と補正目標軌跡とを比較して両者の相違を特定すれば、両者の相違を減少させるために自立航法情報に対して行うべき補正を特定することができる。当該補正は、自立航法軌跡と補正目標軌跡との相違を解消するための補正であっても良いが、自立航法軌跡とGPS軌跡との相違の全てを解消せずに相違を減少させる補正であることが好ましい。後者においては、当該補正を繰り返せば、自立航法軌跡を補正目標軌跡に対して徐々に近づけることが可能になる。また、仮に、補正目標軌跡が不正確であることに起因して誤った補正を行ってしまった場合であっても、一度の補正によって自立航法軌跡と補正目標軌跡との相違を解消する補正を行うよりも誤った補正の影響を抑制することができる。 The self-contained navigation information correcting unit only needs to be able to correct the self-contained navigation information so that the difference between the self-contained navigation locus and the corrected target locus is reduced by comparing the self-contained navigation locus with the corrected target locus. That is, by comparing the self-contained navigation trajectory with the correction target trajectory and specifying the difference between the two, it is possible to specify the correction to be performed on the self-contained navigation information in order to reduce the difference between the two. The correction may be correction for eliminating the difference between the self-contained navigation trajectory and the correction target trajectory, but is correction for reducing the difference without eliminating all the differences between the self-contained navigation trajectory and the GPS trajectory. It is preferable. In the latter case, if the correction is repeated, the self-contained navigation trajectory can be gradually brought closer to the correction target trajectory. In addition, even if the correction target trajectory is incorrect due to inaccuracies, a correction that eliminates the difference between the self-contained navigation trajectory and the correction target trajectory by a single correction is performed. It is possible to suppress the influence of erroneous correction rather than performing it.
なお、GPS軌跡の信頼度は、GPS軌跡が示す車両の位置や方位等の情報の信頼性を示していればよく、例えば、自立航法軌跡とGPS軌跡とを比較することによってGPS軌跡の信頼度を特定可能である。すなわち、自立航法情報の誤差はGPS情報の誤差と比較して規則的に発生し、急変する度合いが小さい。従って、自立航法情報の誤差は時間とともに累積するものの、近い時刻に出力された出力情報同士で出力情報の信頼度が著しく異なることはない。このため、センサの時系列の出力情報が示す自立航法軌跡の形状自体は正確である。 The reliability of the GPS trajectory only needs to indicate the reliability of information such as the position and direction of the vehicle indicated by the GPS trajectory. For example, the reliability of the GPS trajectory is compared by comparing the self-contained navigation trajectory with the GPS trajectory. Can be specified. That is, the error of the self-contained navigation information is regularly generated as compared with the error of the GPS information, and the degree of sudden change is small. Therefore, although the error of the self-contained navigation information accumulates with time, the reliability of the output information does not differ significantly between the output information output at close times. For this reason, the shape of the self-contained navigation trajectory indicated by the time-series output information of the sensor is accurate.
そこで、自立航法軌跡とGPS軌跡との形状の一致度が高いほどGPS軌跡が正確であるとみなすことができ、当該一致度が高いほどGPS軌跡の信頼度が高くなるように当該信頼度を定義することが可能である。この結果、GPS軌跡とマッチング軌跡とで信頼度が高い軌跡を補正目標軌跡とし、また、GPS軌跡の信頼度が所定の基準を超えている場合にGPS軌跡を補正目標軌跡として、自立航法情報を補正することにより、自立航法軌跡の精度を向上させることが可能になる。なお、ここでは、自立航法軌跡とGPS軌跡との形状の一致度が高いほどGPS軌跡の信頼度を高くするように設定できればよく、自立航法軌跡とGPS軌跡との形状の一致度に応じて信頼度が連続的に変化しても良いし、段階的に変化する構成であっても良い。 Therefore, the higher the degree of coincidence between the self-contained navigation locus and the GPS locus, the more accurate the GPS locus can be considered, and the higher the degree of coincidence, the higher the reliability of the GPS locus is defined. Is possible. As a result, the trajectory with high reliability between the GPS trajectory and the matching trajectory is used as the correction target trajectory, and when the reliability of the GPS trajectory exceeds a predetermined reference, the self-contained navigation information is obtained using the GPS trajectory as the correction target trajectory. By correcting, it becomes possible to improve the accuracy of the self-contained navigation trajectory. Here, the higher the degree of coincidence between the shape of the self-contained navigation trajectory and the GPS trajectory, the higher the reliability of the GPS trajectory may be set. The degree may be changed continuously or may be changed stepwise.
さらに、自立航法軌跡とマッチング軌跡とGPS軌跡とが示す車両の軌跡には車両の方位と位置とのいずれかまたは双方が含まれ得る。従って、方位と位置とのそれぞれについての信頼度に基づいて方位と位置とのそれぞれについて別個の軌跡を補正目標軌跡としても良い。すなわち、車両の方位と位置とのそれぞれについて補正目標軌跡を特定する構成とする。そして、自立航法軌跡が示す車両の方位と補正目標軌跡が示す車両の方位との相違が減少するように自立航法情報が示す車両の方位を補正し、自立航法軌跡が示す車両の位置と補正目標軌跡が示す車両の位置との相違が減少するように自立航法情報が示す車両の位置を補正する。この構成によれば、方位と位置とのそれぞれについてより正確な軌跡を補正目標軌跡として設定しながら補正を行うことが可能である。 Further, the vehicle trajectory indicated by the self-contained navigation trajectory, the matching trajectory, and the GPS trajectory may include one or both of the azimuth and position of the vehicle. Therefore, a separate trajectory for each of the azimuth and the position may be used as the correction target trajectory based on the reliability for each of the azimuth and the position. In other words, the correction target locus is specified for each of the azimuth and position of the vehicle. Then, the vehicle direction indicated by the self-contained navigation information is corrected so that the difference between the vehicle direction indicated by the self-contained navigation track and the vehicle direction indicated by the correction target track is reduced, and the vehicle position and the correction target indicated by the self-contained navigation track are corrected. The position of the vehicle indicated by the self-contained navigation information is corrected so that the difference from the position of the vehicle indicated by the trajectory is reduced. According to this configuration, it is possible to perform correction while setting a more accurate trajectory as the correction target trajectory for each of the azimuth and the position.
さらに、GPS信頼度を算出する手法の具体的な例として、GPS軌跡が示す位置と方位とのそれぞれを自立航法軌跡が示す位置と方位とのそれぞれと比較することでGPS軌跡の信頼度を統計的に算出する構成を採用しても良い。例えば、複数の時点についての自立航法情報が示す車両の方位と複数の時点についてのGPS情報が示す車両の方位との方位差が統計的に特定の方位差に集中していると、自立航法軌跡がGPS軌跡に対して特定の方位差だけ傾いている状態であると考えられる。また、複数の時点についての自立航法情報が示す車両の位置と複数の時点についてのGPS情報が示す車両の位置との位置差が統計的に特定の位置差に集中していると、自立航法軌跡がGPS軌跡に対して特定の位置差だけオフセットした状態であると考えられる。この場合、自立航法軌跡とGPS軌跡とは角度および位置が異なるものの形状の一致度は高いと言える。 Furthermore, as a specific example of the method for calculating the GPS reliability, the reliability of the GPS trajectory is statistically compared by comparing each of the position and orientation indicated by the GPS trajectory with each of the position and orientation indicated by the autonomous navigation trajectory. Alternatively, a configuration that calculates automatically may be employed. For example, if the azimuth difference between the vehicle direction indicated by the self-contained navigation information for a plurality of time points and the vehicle direction indicated by the GPS information for a plurality of time points is statistically concentrated on a specific azimuth difference, It is considered that is tilted by a specific orientation difference with respect to the GPS trajectory. In addition, when the position difference between the vehicle position indicated by the self-contained navigation information for a plurality of time points and the vehicle position indicated by the GPS information for the plurality of time points is statistically concentrated on a specific position difference, Is considered to be offset by a specific position difference with respect to the GPS trajectory. In this case, it can be said that the self-contained navigation track and the GPS track have a high degree of coincidence of shapes although the angles and positions are different.
そこで、複数の時点についての自立航法情報が示す車両の方位と複数の時点についてのGPS情報が示す車両の方位との方位差が統計的に特定の方位差に集中しているか否かを判定する際に作成する度数分布において、総度数が多く、最頻値の度数が大きく、分散が小さいほどGPS軌跡が示す車両の方位の信頼度が高いとみなすことができる。また、複数の時点についての自立航法情報が示す車両の位置と複数の時点についてのGPS情報が示す車両の位置との位置差が統計的に特定の位置差に集中しているか否かを判定する際に作成する度数分布において、総度数が多く、最頻値の度数が大きく、分散が小さいほどGPS軌跡が示す車両の位置の信頼度が高いとみなすことができる。 Therefore, it is determined whether or not the azimuth difference between the vehicle direction indicated by the self-contained navigation information for a plurality of time points and the vehicle direction indicated by the GPS information for the plurality of time points is statistically concentrated on a specific azimuth difference. In the frequency distribution created at this time, the greater the total frequency, the greater the frequency of the mode value, and the smaller the variance, the higher the reliability of the direction of the vehicle indicated by the GPS trajectory. Further, it is determined whether or not the position difference between the vehicle position indicated by the self-contained navigation information for a plurality of time points and the vehicle position indicated by the GPS information for the plurality of time points is statistically concentrated on a specific position difference. In the frequency distribution created at this time, the greater the total frequency, the greater the frequency of the mode, and the smaller the variance, the higher the reliability of the position of the vehicle indicated by the GPS trajectory.
さらに、マッチング軌跡の信頼度は、マッチング軌跡が示す車両の位置や方位等の情報の信頼性を示していればよく、例えば、マップマッチング処理によって車両が走行しているとみなされた道路に基づいて信頼度を特定可能である。例えば、車両が走行しているとみなされた道路の道路幅が狭い場合には、道路幅が広い場合よりも車両の位置の自由度や誤差が小さいため、マッチング軌跡が示す車両の位置の信頼度が高いとみなすことが可能である。なお、ここでは、車両が走行しているとみなされた道路の道路幅が狭いほどマッチング軌跡が示す位置の信頼度を高くするように設定できればよく、車両が走行しているとみなされた道路の道路幅に応じて信頼度が連続的に変化しても良いし、段階的に変化する構成であっても良い。 Furthermore, the reliability of the matching trajectory only needs to indicate the reliability of information such as the position and direction of the vehicle indicated by the matching trajectory, and is based on, for example, the road on which the vehicle is considered to have traveled by the map matching process. Reliability can be specified. For example, when the road width of a road on which the vehicle is traveling is narrow, the degree of freedom and error in the position of the vehicle are smaller than when the road width is wide. It can be considered high. In this case, it is sufficient that the reliability of the position indicated by the matching trajectory can be set higher as the road width of the road on which the vehicle is traveled is narrower, and the road on which the vehicle is traveled. Depending on the road width, the reliability may change continuously, or it may change in stages.
また、マップマッチング処理を行っている過程における車両の方位変動に基づいて信頼度を特定してもよい。例えば、マップマッチング処理を行っている過程における車両の方位変動が小さい場合には、方位変動が大きい場合と比較してマップマッチング対象となる方位が安定していることになる。従って、安定している状態において車両が走行しているとみなされた道路が特定された場合、当該車両が走行しているとみなされた道路を車両が走行している確率は安定していない状態よりも高くなる。そこで、マップマッチング処理を行っている過程における車両の方位変動が小さいほどマッチング軌跡が示す車両の方位の信頼度が高いとみなすことが可能である。なお、ここでは、車両の方位変動が小さいほどマッチング軌跡が示す方位の信頼度を高くするように設定できればよく、車両の方位変動の大きさに応じて信頼度が連続的に変化しても良いし、段階的に変化する構成であっても良い。 Further, the reliability may be specified based on the direction change of the vehicle in the process of performing the map matching process. For example, when the azimuth variation of the vehicle in the process of performing the map matching process is small, the azimuth to be the map matching target is more stable than when the azimuth variation is large. Therefore, if a road is considered that the vehicle is traveling in a stable state, the probability that the vehicle is traveling on the road that is considered to be traveling is not stable. Higher than the state. Therefore, it is possible to consider that the reliability of the direction of the vehicle indicated by the matching trajectory is higher as the variation in the direction of the vehicle in the process of performing the map matching process is smaller. Here, it is only necessary to set the reliability of the azimuth indicated by the matching trajectory to be higher as the azimuth fluctuation of the vehicle is smaller, and the reliability may be continuously changed according to the magnitude of the azimuth fluctuation of the vehicle. However, a configuration that changes stepwise may be used.
さらに、本発明のように、時系列の自立航法軌跡と時系列の補正目標軌跡とを比較して両者の相違が減少するように自立航法情報を補正する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。 Furthermore, as in the present invention, the method of correcting the self-contained navigation information so as to reduce the difference between the time-series self-contained navigation trajectory and the time-series corrected target trajectory can be applied as a program or method. It is. In addition, the above-described device, program, and method may be realized as a single device or may be realized by using components shared with each part of the vehicle, and include various aspects. It is a waste. For example, it is possible to provide a navigation device, a method, and a program that include the above devices. Further, some changes may be made as appropriate, such as a part of software and a part of hardware. Furthermore, the invention is also established as a recording medium for a program for controlling the apparatus. Of course, the software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)軌跡情報生成装置の構成:
(2)軌跡情報生成処理:
(2−1)マップマッチング処理:
(2−2)自立航法情報補正処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of the trajectory information generation device:
(2) Trajectory information generation processing:
(2-1) Map matching process:
(2-2) Self-contained navigation information correction processing:
(3) Other embodiments:
(1)軌跡情報生成装置の構成:
図1は、本発明にかかる軌跡情報生成装置10の構成を示すブロック図である。軌跡情報生成装置10は、CPU,RAM,ROM等を備える制御部20、記録媒体30を備えており、記録媒体30やROMに記憶されたプログラムを制御部20で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムとしてナビゲーションプログラム21を実行可能である。ナビゲーションプログラム21は、自立航法情報に基づいてマップマッチング処理を行って道路上の車両の位置を特定し、当該車両の位置を地図上に表示させる機能を備えている。本実施形態において、ナビゲーションプログラム21は、複数の手法によって車両の軌跡を示す軌跡情報を生成する軌跡情報生成処理を実行可能であり、特に、自立航法情報に基づいて生成される自立航法軌跡を高精度に生成する機能を備えている。
(1) Configuration of the trajectory information generation device:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a trajectory
記録媒体30には、予め地図情報30aが記録されている。地図情報30aは、車両の位置の特定等に利用される情報であり、車両が走行する道路上に設定されたノードの位置等を示すノードデータ,ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ,ノード同士の連結を示すリンクデータ,道路やその周辺に存在する地物の位置および種類等を示す地物データ等を含んでいる。なお、本実施形態において、リンクデータには当該リンクに対応する道路の道路幅を示す情報が含まれている。
本実施形態における軌跡情報生成装置10が搭載された車両は、ユーザI/F部40と車速センサ41とジャイロセンサ42とGPS受信部43とを備えている。また、ナビゲーションプログラム21は、自立航法軌跡取得部21aとマッチング軌跡取得部21bとGPS軌跡取得部21cと自立航法情報補正部21dとを備えている。ナビゲーションプログラム21は、車速センサ41とジャイロセンサ42とGPS受信部43と協働し、自立航法情報に基づいて生成される自立航法軌跡を高精度に生成する機能を実行する。
The vehicle on which the trajectory
車速センサ41は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力し、ジャイロセンサ42は、車両に作用する角速度に対応した信号を出力する。自立航法軌跡取得部21aは、時系列の自立航法情報が示す車両の軌跡である自立航法軌跡を取得する機能を制御部20に実現させるモジュールである。すなわち、制御部20は、自立航法軌跡取得部21aの処理により、図示しないインタフェースを介して車速センサ41およびジャイロセンサ42の出力信号を自立航法情報として取得する。
The
そして、制御部20は、車速センサ41の出力信号に基づいて基準位置からの相対的な車両の位置変位を特定して現在の車両の位置を特定し、ジャイロセンサ42の出力信号に基づいて基準方位からの相対的な車両の方位変位を特定して現在の車両の方位を特定する。なお、本明細書では、車速センサ41の出力信号に基づいて特定された車両の位置を自立航法位置と呼び、ジャイロセンサ42の出力信号に基づいて特定された車両の方位を自立航法方位と呼ぶ。なお、上述の基準位置や基準方位は、所定の時刻において特定された車両の位置や車両の方位(進行方向)であれば良く、例えば、所定の時刻において後述するGPS情報から特定された車両の位置や車両の方位等によって構成可能である。さらに、制御部20は、複数の時点において自立航法位置および自立航法方位を特定することにより時系列の自立航法位置および自立航法方位を示す情報を特定し、自立航法軌跡として取得する。
Then, the
マッチング軌跡取得部21bは、自立航法軌跡と地図情報30aが示す道路の形状とが最も一致する道路を車両が走行している道路とみなすマップマッチング処理を行い、当該マップマッチング処理によって特定される時系列の車両の軌跡であるマッチング軌跡を取得する機能を制御部20に実現させるモジュールである。すなわち、制御部20は、地図情報30aを参照して車両の周辺に存在する道路の道路形状と自立航法軌跡とを照合する。そして、両者の一致度が最も高い道路を特定し、車両が当該道路を走行している道路とみなして当該道路上で車両の位置および方位として推定される位置および方位を車両の位置および方位として特定する。
When the matching
なお、本明細書では、以上のようなマップマッチング処理によって特定された車両の位置をマッチング位置と呼び、マップマッチング処理によって特定された車両の方位をマッチング方位と呼ぶ。さらに、制御部20は、複数の時点においてマッチング位置およびマッチング方位を特定することにより時系列のマッチング位置およびマッチング方位を示す情報を特定し、マッチング軌跡として取得する。
In the present specification, the position of the vehicle specified by the map matching process as described above is called a matching position, and the direction of the vehicle specified by the map matching process is called a matching direction. Further, the
そして、制御部20は、当該マッチング位置、マッチング方位、マッチング軌跡をユーザI/F部40に表示する。すなわち、ユーザI/F部40は、ユーザが指示を入力し、またはユーザに各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しない表示部やボタン、スピーカー等を備えている。本実施形態において制御部20は、ユーザI/F部40の表示部に対して地図を表示するとともに、マッチング位置、マッチング方位、マッチング軌跡を示すアイコンを当該地図上に表示する。このため、制御部20は、地図およびマッチング位置、マッチング方位、マッチング軌跡を示すアイコンを示す画像データを生成し、ユーザI/F部40に対して出力する。ユーザI/F部40は、当該画像データに基づいて地図およびマッチング位置、マッチング方位、マッチング軌跡を示すアイコンを表示部に表示する。
Then, the
なお、制御部20は、マッチング軌跡取得部21bの処理により、マップマッチング処理によって特定されたマッチング位置およびマッチング方位についての信頼度を特定することが可能である。本実施形態において制御部20は、マップマッチング処理によって特定された車両が走行しているとみなされた道路の道路幅に基づいてマッチング位置の信頼度を特定し、マップマッチング処理を行っている過程における車両の方位変動に基づいてマッチング方位の信頼度を特定する。
Note that the
GPS軌跡取得部21cは、時系列のGPS情報が示す車両の軌跡であるGPS軌跡を取得する機能を制御部20に実現させるモジュールである。すなわち、制御部20は、GPS軌跡取得部21cの処理により、車両の現在位置および現在方位を算出するためのGPS情報をGPS受信部43に取得させ、当該GPS情報に基づいて車両の位置および方位を特定する。なお、本明細書ではGPS情報に基づいて特定された車両の位置をGPS位置と呼び、GPS情報に基づいて特定された車両の方位をGPS方位と呼ぶ。制御部20は、さらに、複数の時点においてGPS位置およびGPS方位を特定することにより時系列のGPS位置およびGPS方位を示す情報を特定し、GPS軌跡として取得する。なお、本実施形態におけるGPS情報には、GPS情報の精度を示すGPS精度情報が含まれている。
The GPS
本実施形態においてGPS精度情報は、GPS情報とともに取得される指標と車両の状態に基づいて取得される指標とから構成されている。すなわち、GPS情報は、衛星と車両との相対関係や通信環境(マルチパスの程度等)の影響を受けることによって精度が低下し、このような精度の低下を示す指標(HDOP(Horizontal Dilution Of Precision)等のDOP(Dilution Of Precision)や高精度での測位が可能な状態,位置にある衛星の数等)がGPS情報に含まれている。そこで、本実施形態において、制御部20は、GPS軌跡取得部21cの処理により、当該GPS情報に含まれるGPS精度情報をGPS情報とともに取得する。
In the present embodiment, the GPS accuracy information includes an index acquired together with the GPS information and an index acquired based on the state of the vehicle. That is, the accuracy of GPS information decreases due to the influence of the relative relationship between the satellite and the vehicle and the communication environment (degree of multipath, etc.), and an index (HDOP (Horizontal Dilution Of Precision) indicating such a decrease in accuracy. The GPS information includes DOP (Dilution Of Precision) such as), a state where positioning with high accuracy is possible, and the number of satellites at the position. Therefore, in the present embodiment, the
また、GPS情報の精度は、車両の状態に依存するため、本実施形態においては、車両の状態によるGPS情報の精度の低下度合いを示す指標も取得する。具体的には、制御部20は、GPS軌跡取得部21cの処理により、車速センサ41の出力情報およびジャイロセンサ42の出力情報を取得し、車両の車速が低速となるほどGPS情報の精度が低下し、所定期間における車両の方位の変化量の最大値が大きいほどGPS情報の精度が低下するような指標をGPS精度情報として取得する。なお、本実施形態においてGPS精度情報は、GPS位置、GPS方位のそれぞれにおいて特定され、GPS位置に関してはGPS情報に含まれる精度の指標に基づいて精度が特定される。また、GPS方位(後述するGPS衛星方位)に関してはGPS情報に含まれる精度の指標と車両の状態によるGPS情報の精度の低下度合いを示す指標に基づいて精度が特定される。なお、本実施形態においては、GPS位置、GPS方位のそれぞれにおいて最も精度が高い状態が100、最も精度が低い状態が0となるように規格化されている。
In addition, since the accuracy of GPS information depends on the state of the vehicle, in this embodiment, an index indicating the degree of decrease in the accuracy of GPS information due to the state of the vehicle is also acquired. Specifically, the
上述のように、本実施形態は、自立航法軌跡とマッチング軌跡とを照合しながらマッチング位置およびマッチング方位を取得してユーザI/F部40に表示する構成であるが、さらに、本実施形態においては、自立航法軌跡とマッチング軌跡とGPS軌跡とのそれぞれの性質を考慮し、自立航法軌跡をマッチング軌跡あるいはGPS軌跡によって補正する構成を採用している。
As described above, the present embodiment is configured to acquire the matching position and the matching direction while collating the self-contained navigation trajectory and the matching trajectory and display them on the user I /
すなわち、ユーザI/F部40に表示されるマッチング位置およびマッチング方位は、自立航法軌跡と道路形状との照合によって特定される位置および方位であるため、自立航法軌跡が不正確であると、マッチング位置およびマッチング方位も不正確になる。具体的には、自立航法においては、車速センサ41の出力情報に基づいて基準位置からの相対的な車両の位置変位を特定して自立航法位置を特定し、ジャイロセンサ42の出力信号に基づいて基準方位からの相対的な車両の方位変位を特定して自立航法方位を特定する。従って、自立航法位置の基準位置や自立航法方位の基準方位が不正確であると、自立航法軌跡の位置や方位が不正確となり、真の位置や方位と全く異なる位置や方位がマッチング位置およびマッチング方位として検出されることがあり得る。また、車速センサ41やジャイロセンサ42の出力情報の誤差が時間とともに累積するため、自立航法位置や自立航法方位は時間とともに精度が低下し、この場合においても、真の位置や方位と全く異なる位置や方位がマッチング位置およびマッチング方位として検出されることがあり得る。
That is, since the matching position and the matching direction displayed on the user I /
一方、GPS情報は、緯度や経度などの規定の座標系内での位置および方位を直接的に示す情報である。従って、誤差を含み得るとしても、GPS情報においては誤差範囲内で緯度や経度を信頼することができる。このため、GPS情報においては、真の位置や方位と全く異なる位置や方位が検出されることはない。そこで、自立航法軌跡とGPS軌跡との相違が減少するように自立航法情報を補正すれば、自立航法情報が示す位置や方位が真の位置や方位と全く異なる状態となることを防止することができる。 On the other hand, the GPS information is information that directly indicates the position and orientation in a specified coordinate system such as latitude and longitude. Therefore, even if an error may be included, latitude and longitude can be trusted within the error range in GPS information. For this reason, in GPS information, a position and azimuth completely different from the true position and azimuth are not detected. Therefore, by correcting the self-contained navigation information so that the difference between the self-contained navigation trajectory and the GPS trajectory is reduced, it is possible to prevent the position and direction indicated by the self-contained navigation information from being completely different from the true position and direction. it can.
さらに、地図情報30aに含まれるノードデータや形状補間データ等は、実際に存在する道路上の位置を緯度や経度などを示しているため、マッチング位置やマッチング方位は道路上の位置や方位として現実的にあり得る位置や方位となる。従って、自立航法軌跡とマッチング軌跡との相違が減少するように自立航法情報を補正すれば、自立航法情報が示す位置や方位を少なくとも現実的にあり得る位置や方位に補正することができる。
Furthermore, since the node data, shape interpolation data, and the like included in the
このような軌跡の特性に鑑み、本実施形態において制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS軌跡とマッチング軌跡とのそれぞれに対して設定される軌跡の信頼度のうち、より高い信頼度の軌跡を補正目標軌跡とし、自立航法軌跡と補正目標軌跡との相違が減少するように自立航法情報を補正する。すなわち、GPS軌跡とマッチング軌跡とは、規定の座標系内での位置や方位を直接的に示す情報であるため、位置や方位を間接的に示す自立航法軌跡を補正する際の基準になり得る。そこで、GPS軌跡とマッチング軌跡とでより高い信頼度の軌跡を自立航法情報の補正基準として選定することにより、車両において得られた情報の中でより信頼度の高い情報を基準にして自立航法軌跡を補正することが可能である。この結果、効果的に自立航法軌跡の精度を向上させることが可能になる。なお、本実施形態において、マッチング軌跡の信頼度は、マッチング軌跡取得部21bの処理によって取得され、GPS軌跡の信頼度は自立航法情報補正部21dの処理によって取得される。これらの信頼度の詳細は後述する。
In view of such trajectory characteristics, in the present embodiment, the
自立航法情報の補正は、自立航法軌跡と補正目標軌跡との相違が減少するように実行されれば良く、本実施形態において制御部20は、自立航法軌跡と補正目標軌跡との一致度が最も高くなるように自立航法軌跡を回転させるとともに移動させ、当該回転および移動を行った後の軌跡に基づいて自立航法情報の補正目標を設定し、補正目標との相違が減少するように自立航法情報を補正する。なお、補正目標軌跡がマッチング軌跡の場合、上述の回転や移動を行って設定される補正目標とマッチング位置およびマッチング方位は実質的に等価である。すなわち、補正目標軌跡がマッチング軌跡の場合、補正目標の位置がマッチング軌跡、補正目標の方位がマッチング方位となる。
The correction of the self-contained navigation information only needs to be executed so that the difference between the self-contained navigation trajectory and the corrected target trajectory is reduced. In this embodiment, the
補正目標軌跡がGPS軌跡の場合、自立航法軌跡とGPS軌跡との一致度が最も高くなるように自立航法軌跡が回転および移動される。すなわち、制御部20は、自立航法軌跡の形状を維持した状態で自立航法軌跡を回転させ、また、並行移動させた結果得られる自立航法位置および自立航法方位とGPS位置およびGPS方位を比較し、複数の位置および方位における差異が最も小さくなる状態を一致度が最も高くなると見なす。この結果、比較された自立航法軌跡についての回転角と移動量が特定され、制御部20は、現在の自立航法方位に対して当該回転角を加え、自立航法位置に対して当該移動量を加えた結果が補正目標であると見なす。
When the corrected target locus is a GPS locus, the autonomous navigation locus is rotated and moved so that the degree of coincidence between the autonomous navigation locus and the GPS locus is the highest. That is, the
制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、以上のようにして特定された補正目標に対して自立航法位置および自立航法方位が近づくように車速センサ41の出力情報やジャイロセンサ42の出力情報を補正する。ここでは、車速センサ41やジャイロセンサ42の出力情報に基づいて特定される自立航法位置および自立航法方位が補正されれば良く、むろん、基準位置や基準方位を補正しても良い。なお、本実施形態においては、自立航法情報補正部21dが補正目標に対して自立航法位置および自立航法方位が近づくように繰り返し補正を行うが、各補正の際に自立航法方位および自立航法方位が補正目標と一致しないように構成している。
The
すなわち、自立航法位置や自立航法方位を補正目標と一致させるように補正する際の補正量を第1補正量としたとき、制御部20は、当該第1補正量より小さい第2補正量によって自立航法情報を補正する構成を採用している。上述のように、自立航法軌跡に対して一旦誤った補正を行ってしまうと自立航法位置や自立航法方位を正しく補正し直すことは困難になる。そこで、本発明においては、第1補正量よりも小さい第2補正量によって自立航法情報を補正する構成とすることで、仮に誤った補正を行ったとしてもその影響が抑制されるように構成している。従って、容易に自立航法軌跡の精度を向上させることができる。なお、第2補正量は第1補正量よりも小さく、第1補正量によって実現される補正の一部を実現するように設定されればよい。
That is, when the correction amount when correcting the self-contained navigation position and the self-contained navigation direction so as to coincide with the correction target is the first correction amount, the
(2)軌跡情報生成処理:
次に、ナビゲーションプログラム21による軌跡情報生成処理を説明する。ナビゲーションプログラム21による軌跡情報生成処理は所定の期間毎に実行され、この処理の過程で自立航法軌跡の精度を向上する自立航法情報補正処理が実行される。図2は自立航法情報補正処理を示すフローチャートである。一方、制御部20は、当該自立航法情報補正処理と並行して所定の期間毎にマッチング軌跡取得部21bの処理を実行している。ここでは、まず、当該マップマッチング処理を説明する。
(2) Trajectory information generation processing:
Next, trajectory information generation processing by the
(2−1)マップマッチング処理:
マップマッチング処理において、制御部20は、マッチング軌跡取得部21bの処理により、地図情報30aと自立航法軌跡とを取得し、照合する。すなわち、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理によって、車速センサ41およびジャイロセンサ42の出力情報を取得し、前回当該出力情報を取得した後の車両の位置および方位の変位を特定する。そして、制御部20は、基準位置からの位置の変位の累積値および基準方位からの方位の変位の累積値に基づいて自立航法位置および自立航法方位を特定し、所定期間内に特定された時系列の自立航法位置および自立航法方位を自立航法軌跡とする。なお、基準位置および基準方位は時間の経過とともに更新され得るが、初期値はGPS情報等に基づいて決定される。
(2-1) Map matching process:
In the map matching process, the
また、制御部20は、地図情報30aを参照し、自立航法位置の周辺の所定範囲内に存在する道路の形状を示すリンクデータ、ノードデータ、形状補間データを取得する。そして、制御部20は、自立航法軌跡と地図情報30aから取得された各データを照合し、自立航法軌跡と最も一致する道路を特定する。
In addition, the
次に、制御部20は、マッチング軌跡取得部21bの処理により、マッチング軌跡を取得する。すなわち、制御部20は、自立航法軌跡と最も一致する道路上を車両が走行している道路とみなし、自立航法軌跡と当該道路が最も一致するように自立航法軌跡を回転、移動させる。そして、制御部20は、当該回転および移動がなされた自立航法軌跡において最新の自立航法位置に対応する位置をマッチング位置とし、当該マッチング位置における道路上での車両の進行方向をマッチング方位とする。さらに、制御部20は、所定期間内に特定された時系列のマッチング位置およびマッチング方位をマッチング軌跡として取得する。
Next, the
さらに、制御部20は、マッチング軌跡の信頼度を取得する。本実施形態においては、マッチング位置とマッチング方位とのそれぞれについて異なる手法で信頼度を取得する。すなわち、制御部20は、車両が連続した道路を走行しているとみなされていた場合の距離と、車両が走行している道路とみなされた道路の道路幅とに基づいてマッチング位置の信頼度を設定する。本実施形態においては、以下の表1に示すように5段階でマッチング位置の精度を定義している。すなわち、制御部20は、車両が連続した道路を走行しているとみなされていた場合の距離が所定距離Ts(m)以下である場合にマッチング位置の信頼度を1に設定し、所定距離Tsより大きい場合にマッチング位置の信頼度が1〜5のいずれかになるように設定する。このため、制御部20は、地図情報30aのリンクデータを参照し、車両が走行している道路とみなされた道路の道路幅を特定する。そして、制御部20は、当該道路幅が所定の閾値T4以下である場合にはマッチング位置の信頼度を5に設定し、道路幅が所定の閾値T4より大きく所定の閾値T3以下である場合にはマッチング位置の信頼度を4に設定する。また、道路幅が所定の閾値T3より大きく所定の閾値T2以下である場合にはマッチング位置の信頼度を3に設定し、道路幅が所定の閾値T2より大きく所定の閾値T1以下である場合にはマッチング位置の信頼度を2に設定する。そして、道路幅が所定の閾値T1より大きい場合にはマッチング位置の信頼度を1に設定する。すなわち、制御部20は、車両が走行している道路とみなされた道路の道路幅が狭いほどマッチング位置の信頼度を高く設定する。
さらに、制御部20は、車両が連続した道路を走行しているとみなされていた場合の距離と、マップマッチング処理を行っている過程における車両の方位変動とに基づいてマッチング方位の信頼度を設定する。本実施形態においては、5段階でマッチング方位の精度を定義している。すなわち、制御部20は、車両が連続した道路を走行しているとみなされていた場合の距離が所定距離Ts(m)以下である場合にマッチング方位の信頼度を1に設定し、所定距離Tsより大きい場合にマッチング方位の信頼度が2以上になるように設定する。このため、さらに、制御部20は、過去の所定期間内のジャイロセンサ42の出力情報に基づいて当該所定期間内の方位変化を特定する。そして、制御部20は、当該方位変化が所定の閾値Tdより小さい場合にはマッチング方位の信頼度を3に設定し、方位変化が所定の閾値Td以上である場合にはマッチング方位の信頼度を2に設定する。すなわち、マッチング処理の過程での方位変動が小さいほどマッチング方位の信頼度が高くなるように設定する。
本実施形態においては、以上のように、マッチング位置とマッチング方位とで異なる手法で信頼度を設定する構成としている。但し、特定の場合には、マッチング位置とマッチング方位とで共通の手法によってマッチング位置とマッチング方位の信頼度を設定する構成としている。すなわち、車両が通常の道路を走行している場合には上述の表1および表2に基づいてマッチング位置およびマッチング方位のそれぞれを特定するが、トンネル内においてはGPS情報を取得することが不可能であるため、マッチング軌跡が補正目標軌跡とされやすくなるように、表1、表2と異なる手法も採用している。 In the present embodiment, as described above, the reliability is set by different methods for the matching position and the matching direction. However, in a specific case, the reliability of the matching position and the matching direction is set by a method common to the matching position and the matching direction. That is, when the vehicle is traveling on a normal road, each of the matching position and the matching direction is specified based on the above-described Table 1 and Table 2, but GPS information cannot be acquired in the tunnel. Therefore, a method different from Tables 1 and 2 is also employed so that the matching trajectory is easily set as the correction target trajectory.
具体的には、車両がトンネル内の道路を走行しているとみなされている場合、制御部20は、マッチング軌跡取得部21bの処理により、地図情報30aに含まれるノードデータ、形状補間点データ、リンクデータを参照して車両周辺の所定範囲内の道路の形状を特定し、道路上の複数の位置での方位(道路を走行する際の進行方向前方)と時系列の自立航法位置とを照合して方位の一致度を特定する。そして、方位の一致度が高いほどマッチング位置およびマッチング方位の信頼度が高くなるように信頼度を設定する。なお、方位の一致度は方位の分散等によって特定可能である。以上のようなマッチング位置およびマッチング方位の信頼度は最新のマッチング位置およびマッチング方位のそれぞれが特定されるたびにそれぞれについて設定される。
Specifically, when it is considered that the vehicle is traveling on a road in the tunnel, the
また、この構成は一例であり、位置の一致度を解析しても良いし、GPS情報を取得することができない駐車場において同様の処理を行っても良い。さらに、マッチング位置の信頼度およびマッチング方位の信頼度は、マップマッチング処理の結果として得られる情報の信頼度であるため、マップマッチング処理の精度が低下し得る状況である場合に信頼度を低下させる構成としても良い。例えば、車両による走行開始(電源投入開始)後の所定期間内や車両が走行している道路とみなされた道路の周囲所定距離以内に他の有力な候補道路(例えば、鋭角の分岐路や並走路)が存在する場合、ジャイロセンサ42の出力情報が示す方位と道路の方位との差が所定以上の差となっている場合、車両が走行している道路とみなされた道路が高速道路の付属施設(サービスエリアやパーキングエリア等)内である場合などには、マッチング位置やマッチング方位の信頼度を低下させ、また、一定の低い値(信頼度1等)に設定する等の構成を採用可能である。
In addition, this configuration is an example, and the degree of coincidence of the positions may be analyzed, or similar processing may be performed in a parking lot where GPS information cannot be acquired. Furthermore, since the reliability of the matching position and the reliability of the matching direction are the reliability of the information obtained as a result of the map matching process, the reliability is lowered when the accuracy of the map matching process can be lowered. It is good also as a structure. For example, other promising candidate roads (for example, acute-angle branch roads or parallel roads) within a predetermined period after the start of driving by the vehicle (start of power-on) or within a predetermined distance around the road on which the vehicle is traveling. If the difference between the direction indicated by the output information of the
(2−2)自立航法情報補正処理:
図2に示す自立航法情報補正処理において、制御部20は、GPS軌跡取得部21cの処理により、GPS精度情報を取得する(ステップS100)。次に、制御部20は、GPS軌跡と自立航法軌跡との比較処理を行う(ステップS105)。当該GPS軌跡と自立航法軌跡との比較処理は、GPS軌跡の信頼度を取得し、また、自立航法軌跡とGPS軌跡との一致度を最も高くするための第1補正量(回転角および移動量)を取得するための処理であり、図3に示すフローチャートによって実現される。また、図4A〜図4Cは経度をx軸緯度をy軸とした座標系において自立航法軌跡の回転および移動を説明するための図である。
(2-2) Self-contained navigation information correction processing:
In the self-contained navigation information correction process shown in FIG. 2, the
図4Aは実線の曲線矢印により自立航法軌跡Tnの例を示しており、図4Bは黒丸および矢印によってGPS軌跡の例を示している。すなわち、図4Bにおいては、黒丸によってGPS位置Gpを示し、実線の直線矢印により各GPS位置GpにおけるGPS衛星方位Gdsを示し、破線の直線矢印により各GPS位置Gp間のGPS座標間方位Gdcを示している。すなわち、GPS情報には車両の方位を示す情報が含まれるが、当該車両の方位とは別に車両の位置間ベクトルの向きを車両の方位とみなすことも可能である。そこで、本実施形態においては、GPS情報に含まれる車両の方位をGPS衛星方位、車両の位置間ベクトルの向きをGPS位置間方位と呼び、GPS衛星方位とGPS位置間方位との双方に基づいてGPS方位を評価する構成となっている。 FIG. 4A shows an example of a self-contained navigation locus Tn by a solid curve arrow, and FIG. 4B shows an example of a GPS locus by a black circle and an arrow. That is, in FIG. 4B, the GPS position Gp is indicated by a black circle, the GPS satellite azimuth Gds at each GPS position Gp is indicated by a solid straight arrow, and the GPS coordinate azimuth Gdc between the GPS positions Gp is indicated by a broken straight arrow. ing. That is, the GPS information includes information indicating the direction of the vehicle, but it is also possible to regard the direction of the vehicle position vector as the vehicle direction separately from the direction of the vehicle. Therefore, in the present embodiment, the direction of the vehicle included in the GPS information is called the GPS satellite direction, the direction of the vehicle position vector is called the GPS position direction, and based on both the GPS satellite direction and the GPS position direction. It is configured to evaluate the GPS direction.
なお、本来は自立航法軌跡Tnも複数の自立航法位置および自立航法方位によって構成されるが、本実施形態においては、自立航法情報の方がGPS情報よりもサンプリング周期が短いため、図4Aにおいては実線の曲線矢印によって自立航法軌跡Tnを示すとともに、一カ所についてのみ自立航法位置Npおよび自立航法方位Ndを例示している。すなわち、図4Aの自立航法軌跡Tnにおいて、実線の曲線矢印は当該曲線上のいずれかの位置が自立航法位置であることを示し、曲線矢印の先端において矢印が示す方位が最新の自立航法方位であり、各自立航法位置における曲線矢印の接線が各自立航法位置における自立航法方位であることを示している。 In addition, although the self-contained navigation trajectory Tn is originally composed of a plurality of self-contained navigation positions and self-contained navigation directions, in the present embodiment, the self-contained navigation information has a shorter sampling period than the GPS information. A solid curved arrow indicates a self-contained navigation trajectory Tn, and the self-contained navigation position Np and the self-contained navigation azimuth Nd are illustrated only for one place. That is, in the self-contained navigation trajectory Tn in FIG. 4A, the solid curve arrow indicates that any position on the curve is the self-contained navigation position, and the direction indicated by the arrow at the tip of the curve arrow is the latest self-contained navigation direction. Yes, the tangent of the curved arrow at each autonomous navigation position indicates the autonomous navigation direction at each autonomous navigation position.
図4A,4Bに示すように、一般的に自立航法軌跡TnとGPS軌跡とは類似しているが異なっている。GPS情報は車両とGPS衛星との関係の他、マルチパス等の影響を受けるため、自立航法情報と比較して誤差の規則性に乏しく、急変し得る。一方、車速センサ41やジャイロセンサ42の出力情報の誤差はGPS情報の誤差と比較して規則的に発生し、急変する度合いが小さい。従って、自立航法情報Tnの誤差は時間とともに累積するものの、近い時刻に出力された出力情報同士で出力情報の信頼度が著しく異なることはない。このため、自立航法軌跡Tnの形状自体はGPS軌跡よりも正確である。そこで、自立航法軌跡Tnの形状を維持した状態で回転および移動させ、GPS軌跡と最も一致度が高くなる状態としたとき、回転および移動後の自立航法軌跡TnとGPS軌跡との一致度が高いほどGPS軌跡の信頼度が高いと評価することができる。また、GPS軌跡の信頼度が高く補正目標軌跡となり得る場合には、自立航法軌跡Tnの形状を維持した状態で回転および移動させ、GPS軌跡と最も一致度が高くなる状態としたときの回転角および移動量が自立航法方位の第1補正量および自立航法位置の第1補正量であるとみなすことができる。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the self-contained navigation trajectory Tn and the GPS trajectory are generally similar but different. Since GPS information is affected by multipath and the like in addition to the relationship between the vehicle and the GPS satellite, the regularity of the error is less than that of the self-contained navigation information and can change suddenly. On the other hand, errors in output information from the
そこで、本実施形態においては、複数のGPS位置と自立航法位置とに対応するGPS衛星方位およびGPS座標間方位と自立航法方位とに基づいて統計的に自立航法方位の第1補正量を特定する。すなわち、複数のGPS衛星方位と複数の自立航法方位との方位差および複数のGPS座標間方位と自立航法方位との方位差の代表値が自立航法軌跡とGPS軌跡との一致度が最も高くなる状態における自立航法軌跡Tnの回転角であるとみなす。 Therefore, in the present embodiment, the first correction amount of the self-contained navigation direction is statistically specified based on the GPS satellite azimuth corresponding to the plurality of GPS positions and the self-contained navigation position, the inter-GPS coordinate azimuth, and the self-contained navigation azimuth. . That is, the azimuth difference between a plurality of GPS satellite azimuths and a plurality of autonomous navigation azimuths and the representative value of the azimuth difference between a plurality of GPS coordinate azimuths and a self-contained navigation azimuth has the highest degree of coincidence between the autonomous navigation locus and the GPS locus. The rotation angle of the self-contained navigation trajectory Tn in the state is considered.
回転前の自立航法軌跡Tnは、実際には複数の自立航法位置Npおよび自立航法方位Ndによって構成されるため、同時刻における自立航法方位NdとGPS方位(GPS衛星方位GdsおよびGPS座標間方位Gdc)との方位差(回転角)を特定すれば、当該時刻において自立航法軌跡Tnを回転させることによってGPS軌跡と自立航法軌跡Tnとの一致度が最も高くなる回転角が特定される。従って、複数の時刻における自立航法方位NdとGPS方位との方位差の代表値を特定すれば、当該代表値がGPS軌跡と自立航法軌跡Tnとの一致度を最も高くするための回転角であるとみなすことができる。図4Cにおいては破線の曲線矢印によって回転前の自立航法軌跡Tn、一点鎖線の曲線矢印によって回転後の自立航法軌跡Tnrを示しており、同図4CにおいてGPS軌跡と自立航法軌跡Tnとの一致度を最も高くするための回転角をαによって示している。 Since the self-contained navigation trajectory Tn before the rotation is actually composed of a plurality of self-contained navigation positions Np and self-contained navigation directions Nd, the self-contained navigation direction Nd and GPS directions (GPS satellite direction Gds and GPS coordinate direction Gdc at the same time) If the azimuth difference (rotational angle) is specified, the rotational angle at which the degree of coincidence between the GPS trajectory and the self-contained navigation trajectory Tn is the highest by rotating the self-contained navigation trajectory Tn at that time. Therefore, if the representative value of the azimuth difference between the self-contained navigation azimuth Nd and the GPS azimuth at a plurality of times is specified, the representative value is the rotation angle for maximizing the degree of coincidence between the GPS trajectory and the self-contained navigation trajectory Tn. Can be considered. In FIG. 4C, the self-contained navigation trajectory Tn before rotation is shown by a dashed curved arrow, and the self-contained navigation trajectory Tnr after rotation is shown by a dashed-dotted curved arrow. In FIG. 4C, the degree of coincidence between the GPS trajectory and the self-contained navigation trajectory Tn. The rotation angle for making the highest is shown by α.
さらに、本実施形態においては、複数のGPS位置と自立航法位置とに基づいて統計的に自立航法位置の第1補正量を特定する。すなわち、複数のGPS位置と複数の自立航法位置との位置差の代表値が自立航法軌跡とGPS軌跡との一致度が最も高くなる状態における自立航法軌跡の移動量であるとみなす。例えば、図4Cにおいては破線の曲線矢印が移動前の自立航法軌跡Tnrであり、実線の曲線矢印によって移動後の自立航法軌跡Tnmを示している。 Further, in the present embodiment, the first correction amount of the self-contained navigation position is statistically specified based on the plurality of GPS positions and the self-contained navigation position. That is, the representative value of the position difference between the plurality of GPS positions and the plurality of autonomous navigation positions is regarded as the amount of movement of the autonomous navigation locus in the state where the degree of coincidence between the autonomous navigation locus and the GPS locus is the highest. For example, in FIG. 4C, the dashed curved arrow indicates the self-contained navigation trajectory Tnr before movement, and the solid curved arrow indicates the autonomous navigation trajectory Tnm after movement.
移動前の自立航法軌跡Tnrは、上述の回転角αで自立航法軌跡を回転させて得られる軌跡であるため、回転後の複数の自立航法位置および自立航法方位で構成される。そこで、同時刻における回転後の自立航法位置とGPS位置との位置差(x軸、y軸に沿った移動量)を特定すれば、当該時刻において回転後の自立航法軌跡Tnrを移動させることによってGPS軌跡と自立航法軌跡Tnとの一致度が最も高くなる移動量が特定される。従って、複数の時刻における自立航法位置とGPS位置との位置差の代表値を特定すれば、当該代表値がGPS軌跡と自立航法軌跡Tnとの一致度を最も高くするための移動量(図4Cに示すXおよびY)であるとみなすことができる。 Since the self-contained navigation trajectory Tnr before movement is a trajectory obtained by rotating the self-contained navigation trajectory at the rotation angle α described above, it is composed of a plurality of self-contained navigation positions and self-contained navigation directions after rotation. Therefore, if the position difference between the self-contained navigation position after rotation at the same time and the GPS position (the amount of movement along the x-axis and y-axis) is specified, the self-contained navigation trajectory Tnr after rotation at that time is moved. The amount of movement with the highest degree of coincidence between the GPS trajectory and the self-contained navigation trajectory Tn is specified. Therefore, if the representative value of the position difference between the self-contained navigation position and the GPS position at a plurality of times is specified, the amount of movement for the representative value to maximize the degree of coincidence between the GPS trajectory and the self-contained navigation trajectory Tn (FIG. 4C). X and Y) shown in FIG.
図3に示すGPS軌跡と自立航法軌跡との比較処理は、以上のような回転角および移動量の決定と、当該回転角および移動量に基づく信頼度の特定を実現する処理である。この処理を実行するため、まず、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、前回図3に示すGPS軌跡と自立航法軌跡との比較処理を実行した時点からの走行距離を取得し、当該走行距離が所定距離以上である否かを判定する(ステップS200)。ステップS200にて当該走行距離が所定距離以上であると判定されない場合にはステップS205以降の処理をスキップする。すなわち、所定距離毎に比較処理が実行されるように構成されている。
The comparison process between the GPS trajectory and the self-contained navigation trajectory shown in FIG. 3 is a process for realizing the determination of the rotation angle and the movement amount as described above and the specification of the reliability based on the rotation angle and the movement amount. In order to execute this process, first, the
ステップS200にて、前回GPS軌跡と自立航法軌跡との比較処理を実行した時点からの走行距離が所定距離以上であると判定された場合、制御部20は、GPS軌跡取得部21cの処理によりGPS軌跡を取得し、自立航法情報補正部21dの処理により自立航法軌跡を取得する(ステップS205)。次に、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS衛星方位と自立航法方位との方位差を取得する(ステップS210)。すなわち、制御部20は、所定期間内に取得したGPS情報および自立航法情報に基づいて複数の位置に関するGPS衛星方位、自立航法方位を取得し、同時刻における方位同士の方位差を取得する。
When it is determined in step S200 that the travel distance from the time when the comparison process between the previous GPS trajectory and the self-contained navigation trajectory is executed is greater than or equal to the predetermined distance, the
さらに、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS精度に応じた重み付けを行って方位差の度数分布を作成する(ステップS215)。すなわち、各GPS方位(GPS衛星方位)の精度はGPS精度情報によって特定されているため、GPS軌跡と自立航法軌跡との方位差を特定するための統計処理においては、GPS方位の精度が高いほどそのGPS情報が方位差の決定に大きく寄与するように構成している。具体的には、制御部20は、GPS精度を取得し、GPS方位の精度が高くなるほど大きな度数となるようにステップS210にて取得された各方位差の度数を決定し、度数分布に追加するようにして度数分布を作成する。なお、度数はGPS方位の精度が高くなるほど大きな度数となるように設定されていれば良く、例えば、精度が高くなるほど大きい値となるように規格化されたGPS方位の精度情報自体を度数としても良いし、所定の係数を乗じた値を度数としても良い。
Further, the
図5A〜図5Dは、GPS方位と自立航法方位との方位差およびその代表値を特定するための統計処理を説明するための図である。これらの5A〜図5Dにおいては、左側において黒丸から延びる直線矢印によって座標系内での方位を示しており、右側においては左側に示す方位に基づいて作成される度数分布を示している。図5A,5Bにおいては、GPS衛星方位と自立航法方位についての統計処理を示している。 FIG. 5A to FIG. 5D are diagrams for explaining statistical processing for specifying a azimuth difference between a GPS azimuth and a self-contained navigation azimuth and a representative value thereof. In these 5A to FIG. 5D, the azimuth | direction in a coordinate system is shown by the straight arrow extended from a black circle on the left side, The frequency distribution produced based on the azimuth | direction shown on the left side is shown on the right side. 5A and 5B show statistical processing for the GPS satellite direction and the self-contained navigation direction.
すなわち、図5Aにおいては、ある時刻におけるGPS衛星方位Gds1および同時刻における自立航法方位Nd1を示している。この例においては、自立航法方位Nd1とGPS衛星方位Gds1との方位差が10°であり、GPS方位のGPS方位の精度情報は40であり、GPS方位の精度情報に2を乗じた値である80を当該方位差10°に関する度数の総数としている。さらに、この例においては、比較的少ないサンプル数でも度数分布のピークが一つになるように度数を平滑化する構成が採用されており、自立航法方位Nd1とGPS衛星方位Gds1との方位差の度数は上述の度数の総数の1/2とされる。さらに、自立航法方位Nd1とGPS衛星方位Gds1との方位差に対して10°を加えた方位差の度数を上述の度数の総数の1/4とし、自立航法方位Nd1とGPS衛星方位Gds1との方位差から10°を減じた方位差の度数を上述の度数の総数の1/4としている。すなわち、自立航法方位Nd1とGPS衛星方位Gds1との方位差の周囲においても有意な度数を持たせた分布(図5Aに示すPa)を形成し、度数分布に加える統計処理を行っている。 That is, FIG. 5A shows the GPS satellite azimuth Gds1 at a certain time and the autonomous navigation azimuth Nd1 at the same time. In this example, the azimuth difference between the self-contained navigation azimuth Nd1 and the GPS satellite azimuth Gds1 is 10 °, the GPS azimuth accuracy information is 40, and the GPS azimuth accuracy information is multiplied by 2. 80 is the total number of frequencies related to the orientation difference of 10 °. Further, in this example, a configuration is adopted in which the frequency is smoothed so that the frequency distribution has one peak even with a relatively small number of samples, and the difference in direction between the self-contained navigation azimuth Nd1 and the GPS satellite azimuth Gds1 is adopted. The frequency is set to ½ of the total number of frequencies described above. Further, the frequency of the azimuth difference obtained by adding 10 ° to the azimuth difference between the self-contained navigation azimuth Nd1 and the GPS satellite azimuth Gds1 is set to 1/4 of the total number of the above-mentioned degrees, and the self-contained navigation azimuth Nd1 and the GPS satellite azimuth Gds1 The frequency of the azimuth difference obtained by subtracting 10 ° from the azimuth difference is set to ¼ of the total number of the above-mentioned frequencies. That is, a distribution (Pa shown in FIG. 5A) having a significant frequency is formed around the direction difference between the self-contained navigation azimuth Nd1 and the GPS satellite azimuth Gds1, and statistical processing applied to the frequency distribution is performed.
図5Bにおいては、GPS衛星方位Gds1の次の時刻におけるGPS衛星方位Gds2およびGPS衛星方位Gds2と同時刻における自立航法方位Nd2を示している。この例においては、自立航法方位Nd2とGPS衛星方位Gds2との方位差が20°であり、GPS方位のGPS方位の精度情報は20である。従って、当該方位差20°に関する度数の総数は40であり、自立航法方位Nd2とGPS衛星方位Gds2との方位差である20°の度数は20(40×1/2)である。また、自立航法方位Nd2とGPS衛星方位Gds2との方位差である20°に対して10°を加えた方位差の度数および10°を減じた方位差の度数は10(40×1/4)である。図5Bにおいてはこのようにして作成された分布Pbが度数分布に追加される様子をハッチングによって示している。 FIG. 5B shows the GPS satellite azimuth Gds2 at the time next to the GPS satellite azimuth Gds1 and the autonomous navigation azimuth Nd2 at the same time as the GPS satellite azimuth Gds2. In this example, the azimuth difference between the self-contained navigation azimuth Nd2 and the GPS satellite azimuth Gds2 is 20 °, and the GPS azimuth accuracy information is 20. Accordingly, the total number of frequencies related to the heading difference of 20 ° is 40, and the power of 20 °, which is the heading difference between the self-contained navigation heading Nd2 and the GPS satellite heading Gds2, is 20 (40 × 1/2). Further, the frequency of the heading difference obtained by adding 10 ° to the heading difference of 20 °, which is the heading difference between the autonomous navigation heading Nd2 and the GPS satellite heading Gds2, and the power of the heading difference obtained by subtracting 10 ° are 10 (40 × 1/4). It is. In FIG. 5B, the manner in which the distribution Pb created in this way is added to the frequency distribution is shown by hatching.
以上のようにして、GPS衛星方位に基づいて度数分布を作成すると、制御部20は、当該度数分布に対してGPS座標間方位と自立航法方位との方位差に基づく度数を追加する処理を行う。このために、まず、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS座標間方位と自立航法方位との方位差を取得する(ステップS220)。具体的には、制御部20は、所定期間内に取得したGPS情報に基づいて隣接する2カ所のGPS位置を結ぶベクトルを特定し、当該ベクトルに基づいてGPS座標間方位を取得し、所定期間内に取得した自立航法情報に基づいて自立航法方位を取得し、同時刻における方位同士の方位差を取得する。
When the frequency distribution is created based on the GPS satellite azimuth as described above, the
さらに、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS精度に応じた重み付けを行って方位差を度数分布に追加する(ステップS225)。GPS座標間方位は、隣接する2カ所のGPS位置によって特定されるため、GPS座標間方位の精度はGPS位置の精度に依存する。このため、GPS座標間方位の精度は、当該GPS座標間方位を特定する際に参照した上述の隣接する2カ所のGPS位置に関するGPS精度の相乗平均によって特定される。そして、制御部20は、当該GPS座標間方位の精度が高くなるほど大きな度数となるようにステップS220にて取得された各方位差の度数を決定し、度数分布に追加する。なお、ここでも度数はGPS精度が高くなるほど大きな度数となるように設定されていれば良く、本例では上述の相乗平均自体を度数とする。
Furthermore, the
図5C,5Dにおいては、GPS座標間方位と自立航法方位についての統計処理を示している。すなわち、図5Cにおいては、ある時刻におけるGPS座標間方位Gdc1および同時刻における自立航法方位Nd1を示している。この例においては、自立航法方位Nd1とGPS座標間方位Gdc1との方位差が−10°であり、GPS座標間方位を特定するためのGPS位置の精度情報が60および80であってGPS座標間方位の精度情報が69(=(60×80)1/2)である状態を示している。この場合、GPS座標間方位の精度情報である69が方位差−10°に関する度数の総数となり、方位差−10°の度数が69に1/2を乗じた値となり、方位差−20°および方位差0°の度数が69の1/4を乗じた値となるようにして作成された分布Pcが度数分布に追加される。 5C and 5D show statistical processing for the GPS coordinate direction and the self-contained navigation direction. That is, FIG. 5C shows the GPS coordinate direction Gdc1 at a certain time and the self-contained navigation direction Nd1 at the same time. In this example, the azimuth difference between the self-contained navigation azimuth Nd1 and the GPS coordinate azimuth Gdc1 is −10 °, and the GPS position accuracy information for specifying the GPS coordinate azimuth is 60 and 80. A state in which the azimuth accuracy information is 69 (= (60 × 80) 1/2 ) is shown. In this case, the accuracy information 69 of the GPS coordinate azimuth is the total number of frequencies related to the azimuth difference −10 °, the frequency of the azimuth difference −10 ° is a value obtained by multiplying 69 by 1/2, and the azimuth difference −20 ° and A distribution Pc created so that the frequency with an azimuth difference of 0 ° is multiplied by 1/4 of 69 is added to the frequency distribution.
同様に、図5Dにおいては、GPS座標間方位Gdc1の次の時刻におけるGPS座標間方位Gdc2およびGPS座標間方位Gdc2と同時刻における自立航法方位Nd2を示している。この例においては、自立航法方位Nd2とGPS座標間方位Gdc2との方位差が20°であり、GPS座標間方位を特定するためのGPS位置の精度情報が80および100であってGPS座標間方位の精度情報が89(=(80×100)1/2)である状態を示している。この場合、GPS座標間方位の精度情報である89が方位差20°に関する度数の総数となり、方位差20°の度数が89に1/2を乗じた値となり、方位差30°および方位差10°の度数が89の1/4を乗じた値となるようにして作成された分布Pdが度数分布に追加される。図5Cにおいては分布Pcが度数分布に追加される様子をハッチングによって示し、図5Dにおいては分布Pdが度数分布に追加される様子をハッチングによって示している。 Similarly, in FIG. 5D, the GPS coordinate azimuth Gdc2 and the GPS coordinate azimuth Gdc2 at the next time of the GPS coordinate azimuth Gdc1 and the self-contained navigation azimuth Nd2 at the same time are shown. In this example, the azimuth difference between the self-contained navigation azimuth Nd2 and the GPS coordinate azimuth Gdc2 is 20 °, and the GPS position accuracy information for identifying the GPS coordinate azimuth is 80 and 100. The accuracy information is 89 (= (80 × 100) 1/2 ). In this case, 89, which is the accuracy information of the azimuth difference between GPS coordinates, is the total number of frequencies related to the azimuth difference of 20 °, the frequency of the azimuth difference of 20 ° is a value obtained by multiplying 89 by 1/2, A distribution Pd created so that the frequency of ° is a value obtained by multiplying ¼ of 89 is added to the frequency distribution. In FIG. 5C, the manner in which the distribution Pc is added to the frequency distribution is indicated by hatching, and in FIG. 5D, the manner in which the distribution Pd is added to the frequency distribution is indicated by hatching.
次に、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、自立航法軌跡Tnの回転角を取得する(ステップS230)。すなわち、制御部20は、ステップS215,S225の処理によって作成した度数分布に基づいて方位差の代表値を特定し、当該代表値を自立航法軌跡Tnの回転角として取得する。具体的には、制御部20は、ステップS215,S225の処理によって作成した度数分布において最も度数が大きい方位差を自立航法軌跡TnとGPS軌跡との方位差の代表値とみなし、当該代表値が自立航法軌跡とGPS軌跡との一致度が最も高くなるように自立航法軌跡を回転させる際の回転角(図4Cに示すα)とみなす。従って、本実施形態においては、当該回転角が自立航法軌跡とGPS軌跡との一致度を最も高くするための自立航法方位の第1補正量となる。
Next, the
さらに、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS方位の信頼度を取得する(ステップS235)。本実施形態において制御部20は、ステップS215,S225の処理によって作成した度数分布に基づいてGPS方位の信頼度を取得する。具体的には、制御部20は、ステップS215,S225の処理によって作成した度数分布において最も度数が大きい方位差と当該方位差における分散と、度数分布における総度数を特定する。そして、当該最も度数が大きい方位差の度数が大きいほど信頼度が高く、当該方位差における分散が小さいほど信頼度が高く、度数分布における総度数が大きいほど信頼度が高くなるように信頼度を設定する。なお、本実施形態においては、5段階でGPS方位の信頼度を定義するように構成されている。すなわち、最も度数が大きい方位差の度数と、当該方位差における分散と、度数分布における総度数に応じて信頼度を特定可能な図示しないマップが作成されており、制御部20は、当該マップに基づいてGPS方位の信頼度を取得する。
Furthermore, the
次に制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、自立航法軌跡を回転させる(ステップS240)。すなわち、制御部20は、規定の座標系内で自立航法軌跡の形状を維持した状態で、当該自立航法軌跡をステップS230にて取得した回転角だけ回転させる。例えば、図4Cに示すように、x−y座標系内で自立航法軌跡Tnにおいて最も過去の自立航法位置を中心にして角度αだけ自立航法軌跡Tn回転させて自立航法軌跡Tnrを取得する。
Next, the
次に、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS位置と自立航法位置との位置差を取得する(ステップS245)。すなわち、制御部20は、所定期間内に取得したGPS情報およびステップS240にて回転された自立航法情報に基づいて複数のGPS位置、自立航法位置を取得し、同時刻における位置同士の位置差を取得する。
Next, the
さらに、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS精度に応じた重み付けを行って位置差の度数分布を作成する(ステップS250)。すなわち、各GPS位置の精度はGPS精度情報によって特定されているため、ここでもGPS位置の精度が高いほどそのGPS情報が位置差の決定に大きく寄与するように構成している。具体的には、制御部20は、GPS精度を取得し、GPS位置の精度が高くなるほど大きな度数となるようにステップS245にて取得された各位置差の度数を決定し、度数分布に追加するようにして度数分布を作成する。なお、度数はGPS位置の精度が高くなるほど大きな度数となるように設定されていれば良く、例えば、精度が高くなるほど大きい値となるように規格化されたGPS位置の精度情報自体を度数としても良いし、所定の係数を乗じた値を度数としても良い。
Further, the
図6A〜図6Cは、GPS位置と自立航法位置との位置差およびその代表値を特定するための統計処理を説明するための図である。これらの図6A〜図6Cにおいては、左側において黒丸によって座標系内での位置を示しており、右側においては左側に示す位置に基づいて作成される度数分布を示している。図6Aにおいては、ある時刻におけるGPS位置Gp1および同時刻における自立航法位置Np1を示している。また、図6Bにおいては、GPS位置Gp1の次の時刻におけるGPS位置Gp2およびGPS位置Gp2と同時刻における自立航法位置Np2を示し、図6Cにおいては、GPS位置Gp2の次の時刻におけるGPS位置Gp3およびGPS位置Gp3と同時刻における自立航法位置Np3を示している。 6A to 6C are diagrams for explaining statistical processing for specifying a positional difference between the GPS position and the autonomous navigation position and a representative value thereof. In these FIG. 6A to FIG. 6C, positions on the left side are indicated by black circles on the left side, and frequency distributions created based on the positions shown on the left side are shown on the right side. FIG. 6A shows a GPS position Gp1 at a certain time and a self-contained navigation position Np1 at the same time. 6B shows the GPS position Gp2 at the time next to the GPS position Gp1 and the autonomous navigation position Np2 at the same time as the GPS position Gp2. In FIG. 6C, the GPS position Gp3 at the time next to the GPS position Gp2 and The self-contained navigation position Np3 at the same time as the GPS position Gp3 is shown.
これらの例に示すように自立航法位置Np1とGPS衛星位置Gp1との位置差は、x軸方向の位置差Δxとy軸方向の位置差Δyとによって定義することができ、各軸方向の位置差のそれぞれについて度数分布を作成するが、図6A〜図6Cの右側においては、x軸方向の位置差Δxについて説明する。むろん、y軸方向の位置差についても位置差として取得する差分が異なるのみで度数分布を作成する際の処理は同様である。 As shown in these examples, the position difference between the self-contained navigation position Np1 and the GPS satellite position Gp1 can be defined by the position difference Δx in the x-axis direction and the position difference Δy in the y-axis direction. A frequency distribution is created for each difference. On the right side of FIGS. 6A to 6C, the positional difference Δx in the x-axis direction will be described. Of course, the process for creating the frequency distribution is the same for the position difference in the y-axis direction, except that the difference acquired as the position difference is different.
位置差においても、度数分布を作成する際には位置差に関する度数の総数をGPS位置の精度情報から特定し、比較的少ないサンプル数でも度数分布のピークが一つになるように度数を平滑化する構成が採用されている。図6Aに示す例においては、自立航法位置Np1とGPS衛星位置Gp1との位置差Δxが80であり、GPS位置の精度情報は80である。図6Bに示す例においては、自立航法位置Np2とGPS衛星位置Gp2との位置差Δxが60であり、GPS位置の精度情報は40である。さらに、図6Cに示す例においては、自立航法位置Np3とGPS衛星位置Gp3との位置差Δxが40であり、GPS位置の精度情報は100である。 Even in the case of position differences, when creating a frequency distribution, the total number of frequencies related to the position difference is specified from the accuracy information of the GPS position, and the frequency is smoothed so that the frequency distribution has one peak even with a relatively small number of samples. The structure to be adopted is adopted. In the example shown in FIG. 6A, the position difference Δx between the self-contained navigation position Np1 and the GPS satellite position Gp1 is 80, and the accuracy information of the GPS position is 80. In the example shown in FIG. 6B, the position difference Δx between the self-contained navigation position Np2 and the GPS satellite position Gp2 is 60, and the accuracy information of the GPS position is 40. Further, in the example shown in FIG. 6C, the position difference Δx between the self-contained navigation position Np3 and the GPS satellite position Gp3 is 40, and the accuracy information of the GPS position is 100.
GPS位置に関しては、GPS位置の精度情報が度数の総数となるように構成されており、図6AにおいてはGPS位置の精度情報が80であるため、自立航法位置Np1とGPS位置Gp1との位置差Δx=80に関する度数の総数は80となる。そして、位置差Δx=80の度数は度数の総数の1/2、自立航法位置Np1とGPS衛星位置Gp1との位置差Δxに対して20を加えた位置差の度数と20を減じた位置差の度数は度数の総数の1/4である。以上のようにして自立航法位置Np1とGPS衛星位置Gp1との位置差Δxの周囲においても有意な度数を持たせた分布(図6Aに示すPe)を形成し、度数分布に加える。 Regarding the GPS position, the accuracy information of the GPS position is configured to be the total number of frequencies, and in FIG. 6A, the accuracy information of the GPS position is 80. Therefore, the position difference between the autonomous navigation position Np1 and the GPS position Gp1 The total number of frequencies for Δx = 80 is 80. The frequency of the position difference Δx = 80 is 1/2 of the total number of frequencies, the frequency of the position difference obtained by adding 20 to the position difference Δx between the autonomous navigation position Np1 and the GPS satellite position Gp1, and the position difference obtained by subtracting 20 The frequency of is 1/4 of the total number of frequencies. As described above, a distribution (Pe shown in FIG. 6A) having a significant frequency is formed around the position difference Δx between the self-contained navigation position Np1 and the GPS satellite position Gp1, and added to the frequency distribution.
図6Bにおいては、GPS位置の精度情報が40であるため、自立航法位置Np2とGPS位置Gp2との位置差Δx=60に関する度数の総数は40となる。そして、位置差Δx=60の度数を度数の総数の1/2、位置差Δx=40、80の度数を度数の総数の1/4として分布Pfを形成する。図6Cにおいては、GPS位置の精度情報が100であるため、自立航法位置Np3とGPS位置Gp3との位置差Δx=40に関する度数の総数は100となる。そして、位置差Δx=40の度数を度数の総数の1/2、位置差Δx=20、60の度数を度数の総数の1/4として分布Pgを形成する。図6A〜図6Cにおいては、分布Pe〜Pgが度数分布に追加される様子をハッチングによって示している。 In FIG. 6B, since the accuracy information of the GPS position is 40, the total number of frequencies related to the position difference Δx = 60 between the self-contained navigation position Np2 and the GPS position Gp2 is 40. Then, the distribution Pf is formed with the frequency of the positional difference Δx = 60 being 1/2 of the total number of frequencies and the frequency of the positional difference Δx = 40, 80 being 1/4 of the total number of frequencies. In FIG. 6C, since the accuracy information of the GPS position is 100, the total number of frequencies related to the position difference Δx = 40 between the self-contained navigation position Np3 and the GPS position Gp3 is 100. Then, the distribution Pg is formed with the frequency of the positional difference Δx = 40 being 1/2 of the total number of frequencies and the frequency of the positional difference Δx = 20, 60 being 1/4 of the total number of frequencies. In FIGS. 6A to 6C, the manner in which the distributions Pe to Pg are added to the frequency distribution is indicated by hatching.
以上のようにして、GPS位置に基づいて度数分布を作成すると、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、自立航法軌跡の移動量を取得する(ステップS255)。すなわち、制御部20は、ステップS250の処理によって作成した度数分布に基づいて位置差の代表値を特定し、当該代表値を自立航法軌跡の移動量として取得する。具体的には、制御部20は、ステップS250の処理によって作成した度数分布において最も度数が大きい位置差をΔx、Δyのそれぞれについて特定し、それぞれを自立航法軌跡とGPS軌跡との位置差の代表値とみなす。そして、制御部20は、当該代表値が自立航法軌跡とGPS軌跡との一致度が最も高くなるように自立航法軌跡を移動させる際のx軸方向への移動量およびy軸方向への移動量(図4Cに示すXおよびY)とみなす。従って、本実施形態においては、当該x軸方向への移動量およびy軸方向への移動量が自立航法軌跡とGPS軌跡との一致度を最も高くするための自立航法位置の第1補正量となる。
As described above, when the frequency distribution is created based on the GPS position, the
さらに、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS位置の信頼度を取得する(ステップS260)。本実施形態において制御部20は、ステップS250の処理によって作成した度数分布に基づいてGPS位置の信頼度を取得する。具体的には、制御部20は、ステップS250の処理によって作成した度数分布において最も度数が大きい位置差と当該位置差における分散と、度数分布における総度数を特定する。そして、当該最も度数が大きい位置差の度数が大きいほど信頼度が高く、当該位置差における分散が小さいほど信頼度が高く、度数分布における総度数が大きいほど信頼度が高くなるように信頼度を設定する。なお、本実施形態においては、5段階でGPS位置の信頼度を定義するように構成されている。すなわち、最も度数が大きい位置差の度数と、当該位置差における分散と、度数分布における総度数に応じて信頼度を特定可能な図示しないマップが作成されており、制御部20は、当該マップに基づいてGPS位置の信頼度を取得する。
Furthermore, the
以上のようなGPS方位やGPS位置の信頼度は、複数のGPS方位やGPS位置の統計に基づいて特定されるため、GPS軌跡の信頼度を示している。一方、GPS精度情報は、個々のGPS方位やGPS位置の精度を示している。従って、GPS方位やGPS位置の信頼度は、GPS精度情報に基づいて統計処理を行うことによって特定されることになり、GPS情報から特定される軌跡としての信頼度を定義することができる。なお、信頼度の特定法は以上の手法に限定されず、例えば、GPS精度情報を信頼度とする構成等を採用しても良い。 Since the reliability of the GPS azimuth and the GPS position as described above is specified based on statistics of a plurality of GPS azimuths and GPS positions, the reliability of the GPS trajectory is shown. On the other hand, the GPS accuracy information indicates the accuracy of each GPS azimuth and GPS position. Therefore, the reliability of the GPS azimuth and the GPS position is specified by performing statistical processing based on the GPS accuracy information, and the reliability as a locus specified from the GPS information can be defined. Note that the method of specifying the reliability is not limited to the above method, and for example, a configuration using the GPS accuracy information as the reliability may be employed.
以上のようにしてGPS軌跡と自立航法軌跡との比較処理が行われると、制御部20は、図2に示す処理に復帰する。すなわち、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS方位の信頼度とマッチング方位の信頼度とを比較し、GPS方位の信頼度がマッチング方位の信頼度以上であるか否かを判定する(ステップS110)。そして、ステップS110にて、GPS方位の信頼度がマッチング方位の信頼度以上であると判定された場合、制御部20は、GPS軌跡を補正目標軌跡として方位の補正目標を設定する(ステップS115)。すなわち、制御部20は、ステップS230にて取得された回転角だけ自立航法軌跡を回転させ、ステップS255にて取得された移動量だけ自立航法軌跡を移動させ、最新の時点での自立航法方位が回転および移動の結果配向する方位を補正目標の方位とする。例えば、図4Cに示すような回転および移動後の自立航法軌跡Tnmにおいては、矢印の先端が配向する方位が、最新の時点での自立航法方位が回転および移動の結果配向する方位となるため、当該矢印の先端が配向する方位が補正目標の方位となる。
When the comparison process between the GPS trajectory and the self-contained navigation trajectory is performed as described above, the
一方、ステップS110にて、GPS方位の信頼度がマッチング方位の信頼度以上であると判定されない場合、制御部20は、マッチング軌跡を補正目標軌跡として方位の補正目標を設定する(ステップS120)。すなわち、制御部20は、マッチング方位を補正目標の方位とする。
On the other hand, if it is not determined in step S110 that the reliability of the GPS azimuth is equal to or higher than the reliability of the matching azimuth, the
次に、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、GPS位置の信頼度とマッチング位置の信頼度とを比較し、GPS位置の信頼度がマッチング位置の信頼度以上であるか否かを判定する(ステップS125)。そして、ステップS125にて、GPS位置の信頼度がマッチング位置の信頼度以上であると判定された場合、制御部20は、GPS軌跡を補正目標軌跡として位置の補正目標を設定する(ステップS130)。すなわち、制御部20は、ステップS230にて取得された回転角だけ自立航法軌跡を回転させ、ステップS255にて取得された移動量だけ自立航法軌跡を移動させ、最新の時点での自立航法位置が回転および移動の結果存在する位置を補正目標の位置とする。例えば、図4Cに示すような回転および移動後の自立航法軌跡Tnmにおいては、矢印の先端の位置(図4Cに示す白丸の位置)が、最新の時点での自立航法位置が回転および移動の結果存在する位置となるため、当該矢印の先端が存在する位置が補正目標の位置となる。
Next, the
一方、ステップS125にて、GPS位置の信頼度がマッチング位置の信頼度以上であると判定されない場合、制御部20は、マッチング軌跡を補正目標軌跡として位置の補正目標を設定する(ステップS135)。すなわち、制御部20は、マッチング位置を補正目標の位置とする。
On the other hand, if it is not determined in step S125 that the reliability of the GPS position is greater than or equal to the reliability of the matching position, the
次に、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、補正目標の信頼度を取得する(ステップS140)。本実施形態においては、方位と位置のそれぞれについて補正目標が設定されるため、方位と位置のそれぞれについて信頼度が取得される。ここで、補正目標の信頼度は、補正目標軌跡の信頼度である。従って、ステップS115が実行された場合はGPS位置の信頼度、ステップS120が実行された場合はマッチング位置の信頼度が位置の補正目標の信頼度として取得される。また、ステップS130が実行された場合はGPS方位の信頼度、ステップS135が実行された場合はマッチング方位の信頼度が方位の補正目標の信頼度として取得される。
Next, the
さらに、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、自立航法方位および自立航法位置を補正する自立航法情報補正処理を実行する(ステップS145)。図7は、自立航法情報補正処理を示すフローチャートである。自立航法情報補正処理において制御部20は、まず、自立航法位置の第2補正量を取得する(ステップS300)。本実施形態においては、補正目標軌跡(GPS軌跡あるいはマッチング軌跡)の信頼度と補正目標軌跡の信頼度から自立航法軌跡の信頼度を減じた値と自立航法位置の第1補正量の大きさとに基づいて自立航法位置の第2補正量を決定する構成を採用している。
Further, the
具体的には、補正目標軌跡の信頼度が高いほど自立航法位置の第2補正量が大きくなり、補正目標軌跡の信頼度から自立航法軌跡の信頼度を減じた値が大きいほど自立航法位置の第2補正量が大きくなり、自立航法位置の第1補正量の大きさが大きいほど自立航法位置の第2補正量が大きくなるように図示しないマップにて定義されている。但し、当該マップにおいて自立航法位置の第2補正量は第1補正量よりも小さい値となっている。制御部20は、当該マップに基づいて自立航法位置の第2補正量を取得する。
Specifically, the higher the reliability of the corrected target locus, the larger the second correction amount of the self-contained navigation position, and the larger the value obtained by subtracting the reliability of the independent navigation locus from the reliability of the corrected target locus, It is defined in a map (not shown) so that the second correction amount increases and the second correction amount of the self-contained navigation position increases as the first correction amount of the self-contained navigation position increases. However, in the map, the second correction amount of the self-contained navigation position is smaller than the first correction amount. The
すなわち、補正目標軌跡の信頼度が高いほど、補正目標軌跡に一致させるような自立航法軌跡の補正が誤りである確率は低くなる。そこで、GPS軌跡の信頼度が高いほど大きくなるように自立航法位置の第2補正量の大きさを設定することで、誤補正の発生確率を抑制し、かつ、早期に自立航法軌跡の精度を向上させることが可能になる。 That is, the higher the reliability of the corrected target locus, the lower the probability that the correction of the self-contained navigation locus that matches the corrected target locus is incorrect. Therefore, by setting the magnitude of the second correction amount of the self-contained navigation position so as to increase as the reliability of the GPS trajectory increases, the probability of erroneous correction is suppressed, and the accuracy of the self-contained navigation trajectory is improved early. It becomes possible to improve.
また、補正目標軌跡は、自立航法軌跡と補正目標軌跡との一致度を最も高くするための自立航法位置の第1補正量を特定する際の基準であり、自立航法軌跡は補正対象である。従って、補正目標軌跡の信頼度から自立航法軌跡の信頼度を減じた値は、補正の基準の信頼度から補正対象の信頼度を減じた値となり、補正の基準の方が補正対象よりも信頼度が高いほど当該値が大きくなる。そこで、補正目標軌跡の信頼度から自立航法軌跡の信頼度を減じた値が大きいほど大きくなるように自立航法位置の第2補正量の大きさを設定することで、誤補正の発生確率を抑制し、かつ、早期に自立航法軌跡の精度を向上させることができる。なお、自立航法軌跡の信頼度は、自立航法位置や自立航法方位等の情報の信頼性を示していればよい。本実施形態において当該自立航法位置や自立航法方位に対する補正は繰り返し行われ、過去に行われた補正において参照された補正の基準は過去の補正目標軌跡である。従って、本実施形態において補正が行われた後には、当該補正の基準となった過去の補正目標軌跡の信頼度を補正後の自立航法位置や自立航法方位の信頼度とみなしている。 The corrected target trajectory is a reference for specifying the first correction amount of the self-contained navigation position for making the degree of coincidence between the self-contained navigation trajectory and the corrected target trajectory the highest, and the self-contained navigation trajectory is a correction target. Therefore, the value obtained by subtracting the reliability of the self-contained navigation trajectory from the reliability of the correction target trajectory is the value obtained by subtracting the reliability of the correction target from the reliability of the correction reference, and the correction reference is more reliable than the correction target. The higher the degree, the larger the value. Therefore, by setting the magnitude of the second correction amount of the self-contained navigation position so that the larger the value obtained by subtracting the reliability of the self-contained navigation trajectory from the reliability of the correction target trajectory, the error correction probability is suppressed. In addition, the accuracy of the self-contained navigation trajectory can be improved early. Note that the reliability of the self-contained navigation path only needs to indicate the reliability of information such as the self-contained navigation position and the self-contained navigation direction. In this embodiment, the correction for the self-contained navigation position and the self-contained navigation direction is repeatedly performed, and the correction reference referred to in the correction performed in the past is the past correction target locus. Therefore, after the correction is performed in the present embodiment, the reliability of the past correction target trajectory serving as the reference for the correction is regarded as the reliability of the corrected independent navigation position and the independent navigation direction.
さらに、自立航法位置の第1補正量の大きさは自立航法軌跡と補正目標軌跡との乖離度合いを示している。そこで、両者の乖離が大きいほど大きな自立航法位置の第2補正量となるように設定することにより、早期に自立航法軌跡の精度を向上させることができる。なお、本実施形態において、補正目標軌跡および自立航法軌跡の信頼度は5段階に定義されるため、補正目標軌跡の信頼度が高いほど自立航法位置の第2補正量が段階的に大きくなり、補正目標軌跡の信頼度から自立航法軌跡の信頼度を減じた値が大きいほど自立航法位置の第2補正量が段階的に大きくなるように構成してあればよい。また、自立航法位置の第1補正量の大きさに応じて自立航法位置の第2補正量が連続的に変化するように構成してもよいし、段階的に変化するように構成してもよい。 Furthermore, the magnitude of the first correction amount of the self-contained navigation position indicates the degree of deviation between the self-contained navigation locus and the correction target locus. Therefore, the accuracy of the self-contained navigation trajectory can be improved early by setting so that the larger the difference between the two is, the larger the second correction amount of the self-contained navigation position is. In the present embodiment, since the reliability of the correction target locus and the self-contained navigation locus is defined in five stages, the higher the reliability of the correction target locus, the larger the second correction amount of the self-contained navigation position in steps. The second correction amount of the self-contained navigation position may be configured to increase stepwise as the value obtained by subtracting the reliability of the self-contained navigation track from the reliability of the corrected target track is large. Further, the second correction amount of the self-contained navigation position may be continuously changed according to the magnitude of the first correction amount of the self-contained navigation position, or may be configured to change stepwise. Good.
むろん、ここでは補正目標軌跡の信頼度が高いほど第2補正量が傾向として大きくなり、補正目標軌跡の信頼度から自立航法軌跡の信頼度を減じた値が大きいほど第2補正量が傾向として大きくなり、自立航法位置の第1補正量が大きいほど第2補正量が傾向として大きくなればよい。従って、信頼度のn段階(nは自然数)の変化に応じて第2補正量がm段階(mは自然数)変化するように構成されていてもよい。さらに、第2補正量は、補正目標軌跡の信頼度と、補正目標軌跡の信頼度から自立航法軌跡の信頼度を減じた値と、自立航法位置の第1補正量の大きさとのいずれかまたは2個の組み合わせに応じて第2補正量を決定する構成であっても良い。 Of course, the higher the reliability of the correction target trajectory, the larger the second correction amount tends to be. Here, the larger the value obtained by subtracting the reliability of the self-contained navigation trajectory from the reliability of the correction target trajectory, the greater the tendency of the second correction amount. The larger the first correction amount of the self-contained navigation position is, the larger the second correction amount tends to be. Therefore, the second correction amount may be configured to change m steps (m is a natural number) in accordance with changes in n steps (n is a natural number) of reliability. Furthermore, the second correction amount is one of the reliability of the correction target locus, a value obtained by subtracting the reliability of the autonomous navigation locus from the reliability of the correction target locus, and the magnitude of the first correction amount of the autonomous navigation position, or The configuration may be such that the second correction amount is determined according to the combination of the two.
以上のようにして、ステップS300にて自立航法位置の第2補正量を取得すると、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、自立航法位置の第2補正量が0より大きいか否かを判定し(ステップS305)、ステップS305にて自立航法位置の第2補正量が0より大きいと判定されない場合にはステップS310をスキップする。
As described above, when the second correction amount of the self-contained navigation position is acquired in step S300, the
ステップS305にて自立航法位置の第2補正量が0より大きいと判定された場合、制御部20は、自立航法位置の第2補正量により自立航法位置を補正する(ステップS310)。図8Aは、自立航法位置の第2補正量によって自立航法位置を補正する様子を例示する図である。図8Aにおいては、補正目標軌跡がGPS軌跡である場合の位置の補正目標Gpの例を一点鎖線の円で示し、補正前の自立航法位置Npを破線の円で示している。この例において、自立航法位置Npの第1補正量はA1、第2補正量はA2である。
When it is determined in step S305 that the second correction amount of the self-contained navigation position is greater than 0, the
同図8Aに示すように、第2補正量A2は第1補正量A1によって実現される補正の一部を実現するように設定され、かつ、第1補正量A1の大きさより小さい。すなわち、第1補正量A1によって実現される補正は、例えば、自立航法位置Npから補正目標Gpに向かうベクトルV1に沿って自立航法位置Npを移動させる補正であり、当該ベクトルV1は例えば図4Cに示す例であれば、x軸に沿った長さがX、y軸に沿った長さがYである。一方、第2補正量A2は当該ベクトルV1に係数C(0<C<1)を乗じて得られるベクトルV2に沿って自立航法位置Npを移動させる補正に相当する。当該係数Cは上述のステップS310にて特定されることになる。従って、例えば図4Cに示す例であれば、X,Yのそれぞれに第2補正量の大きさを示す係数Cを乗じることによって第2補正量A2による補正を特定することができ、実線で示す円のように補正後の自立航法位置Npaが特定される。以上の補正において、制御部20は、自立航法軌跡と補正目標軌跡との一致度を最も高くするための自立航法位置の補正量である第1補正量A1よりも小さい第2補正量A2によって自立航法位置を補正することになる。従って、仮に誤った補正を行ったとしてもその影響が抑制されるように補正を行うことができ、容易に自立航法軌跡の精度を向上させることができる。
As shown in Figure 8A, the second correction amount A 2 is configured to implement part of the correction achieved by the first correction amount A 1, and the first correction amount A 1 size smaller. That is, the correction realized by the first correction amount A 1 is, for example, correction for moving the self-contained navigation position Np along the vector V 1 from the self-contained navigation position Np toward the correction target Gp. The vector V 1 is, for example, In the example shown in FIG. 4C, the length along the x axis is X, and the length along the y axis is Y. On the other hand, the second correction amount A 2 corresponds to correction for moving the self-contained navigation position Np along a vector V 2 obtained by multiplying the vector V 1 by a coefficient C (0 <C <1). The coefficient C is specified in step S310 described above. Therefore, for example, in the example shown in FIG. 4C, the correction by the second correction amount A 2 can be specified by multiplying each of X and Y by the coefficient C indicating the magnitude of the second correction amount, and is indicated by a solid line. The corrected self-contained navigation position Npa is specified as shown in the circle. In the above correction, the
次に、制御部20は、ステップS315,320において自立航法方位を補正する。本実施形態において、制御部20は、一定の補正量で自立航法方位を補正する構成を採用している。そこで、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、方位の補正目標の信頼度が所定の基準を満たすか否かを判定する(ステップS315)。本実施形態において、制御部20は、方位の補正目標の信頼度が、補正の基準として必要とされる予め決められた最低限の信頼度以上である場合に方位の補正目標の信頼度が所定の基準を満たすと判定する。
Next, the
そして、ステップS315にて、方位の補正目標の信頼度が所定の基準を満たすと判定されない場合にはステップS320をスキップする。一方、ステップS315にて、方位の補正目標の信頼度が所定の基準を満たすと判定された場合、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、自立航法方位の第2補正量によって自立航法方位を補正する(ステップS320)。ここで、自立航法方位の第2補正量は一定の値であり、例えば第1補正量が1°より大きい場合には第2補正量が1°等に設定され、第1補正量が1°以下である場合もには第2補正量が0°等に設定される。
In step S315, if it is not determined that the reliability of the azimuth correction target satisfies the predetermined criterion, step S320 is skipped. On the other hand, if it is determined in step S315 that the reliability of the azimuth correction target satisfies a predetermined standard, the
図8Bは、自立航法方位の第2補正量によって自立航法方位を補正する様子を例示する図である。図8Bにおいては、補正目標軌跡がGPS軌跡である場合の方位の補正目標Gdを一点鎖線の直線矢印で例示し、補正前の自立航法方位Ndを破線の直線矢印で例示している。この例において、自立航法方位Ndの第1補正量はA1、第2補正量はA2である。 FIG. 8B is a diagram illustrating a state in which the self-contained navigation direction is corrected by the second correction amount of the self-contained navigation direction. In FIG. 8B, the correction target Gd of the azimuth when the correction target locus is a GPS locus is illustrated by a dashed-dotted straight arrow, and the self-contained navigation azimuth Nd before correction is illustrated by a broken straight arrow. In this example, the first correction amount of the self-contained navigation direction Nd is A 1 , and the second correction amount is A 2 .
すなわち、第1補正量A1によって実現される補正は、例えば、自立航法方位Ndを回転させて補正目標Gdに一致させる補正であり、回転角は例えば図4Cに示す例であれば、αである。一方、第2補正量A2によって実現される補正は、例えば、自立航法方位Ndを1°回転させて補正目標Gdに近づける補正である。以上の補正において、制御部20は、自立航法軌跡と補正目標軌跡との一致度を最も高くするための自立航法方位の補正量である第1補正量A1よりも小さく、かつ一定の値の第2補正量A2によって自立航法方位を補正することになる。従って、誤補正による影響を極めて小さく抑制した状態で自立航法軌跡の精度を向上させることができる。
That is, the correction realized by the first correction amount A 1 is, for example, correction that rotates the self-contained navigation azimuth Nd to coincide with the correction target Gd, and the rotation angle is α in the example shown in FIG. 4C, for example. is there. On the other hand, the correction realized by the second correction amount A 2 is, for example, a correction in which the self-contained navigation azimuth Nd is rotated by 1 ° to approach the correction target Gd. In the above correction, the
以上の処理により、自立航法情報の補正を行うと図2に示す処理に復帰し、制御部20は、自立航法情報補正部21dの処理により、自立航法情報の信頼度を更新する(ステップS150)。すなわち、制御部20は、ステップS140にて取得した位置の補正目標の信頼度を自立航法位置の信頼度とし、ステップS140にて取得した方位の補正目標の信頼度を自立航法方位の信頼度とする。
When the self-contained navigation information is corrected by the above process, the process returns to the process shown in FIG. 2, and the
(3)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、GPS軌跡の信頼度が補正の基準となり得るほど高い限りにおいては、GPS軌跡を補正目標軌跡とする構成を採用しても良い。すなわち、GPS軌跡の信頼度が所定の基準を超えている場合にGPS軌跡を補正目標軌跡とし、GPS軌跡の信頼度が所定の基準未満である場合にマッチング軌跡を補正目標軌跡とし、自立航法軌跡と補正目標軌跡との相違が減少するように自立航法情報を補正する構成を採用しても良い。
(3) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention, and various other embodiments can be adopted. For example, as long as the reliability of the GPS trajectory is high enough to be a reference for correction, a configuration in which the GPS trajectory is a correction target trajectory may be employed. That is, when the reliability of the GPS trajectory exceeds a predetermined reference, the GPS trajectory is used as the correction target trajectory, and when the reliability of the GPS trajectory is lower than the predetermined reference, the matching trajectory is used as the correction target trajectory. A configuration in which the self-contained navigation information is corrected so as to reduce the difference between the correction target trajectory and the correction target locus may be employed.
このような構成は、上述の実施形態において、図2のステップS110およびS125を変更することによって実現可能である。具体的には、ステップS110において、制御部20がGPS方位の信頼度が所定の基準を満たすか否か判定し、所定の基準を満たす場合にステップS115,所定の基準を満たさない場合にステップS120を実行するように構成する。また、ステップS125において、制御部20がGPS位置の信頼度が所定の基準を満たすか否か判定し、所定の基準を満たす場合にステップS130,所定の基準を満たさない場合にステップS135を実行するように構成する。なお、所定の基準は、GPS軌跡を補正目標軌跡として自立航法情報を補正した場合に、自立航法情報の精度が向上し得るか否かを判定するための基準であれば良く、例えば、信頼度に対して下限値を設定し、当該下限値以上であるか否かを判定する構成等を採用可能である。
Such a configuration can be realized by changing steps S110 and S125 of FIG. 2 in the above-described embodiment. Specifically, in step S110, the
この構成によれば、GPS軌跡の信頼性が高い場合にはGPS軌跡を補正目標軌跡とすることになり、より客観的な情報に基づいて自立航法情報を補正することが可能になる。すなわち、GPS軌跡はGPS情報に基づいて生成され、当該GPS情報は自立航法情報に依存しないが、マッチング軌跡は自立航法軌跡と地図情報が示す道路の形状との比較に基づいて特定されるため自立航法情報に依存する。従って、GPS情報の信頼度が高く正確であれば、当該GPS情報は自立航法情報を補正する際の基準として相応しい。そこで、GPS軌跡の信頼性が所定の基準を超えている場合には自立航法情報を補正する際の基準をGPS軌跡とすることにより、自立航法情報に依存しない信頼性の高い情報に基づいて自立航法情報を補正することが可能になる。 According to this configuration, when the reliability of the GPS trajectory is high, the GPS trajectory is used as the correction target trajectory, and the self-contained navigation information can be corrected based on more objective information. That is, the GPS trajectory is generated based on the GPS information, and the GPS information does not depend on the self-contained navigation information, but the matching trajectory is identified based on the comparison between the self-contained navigation trajectory and the shape of the road indicated by the map information. Depends on navigation information. Therefore, if the reliability of the GPS information is high and accurate, the GPS information is suitable as a reference for correcting the self-contained navigation information. Therefore, if the reliability of the GPS trajectory exceeds a predetermined standard, the GPS trajectory is corrected based on highly reliable information that does not depend on the self-contained navigation information. It becomes possible to correct the navigation information.
さらに、上述の実施形態においては、信頼度に基づいてGPS軌跡とマッチング軌跡とのいずれかを補正目標軌跡として選択しているが、GPS軌跡とマッチング軌跡とのいずれにおいても補正の基準として相応しくない(補正を行っても自立航法情報の精度が向上しない)程度の低い信頼度である場合には補正を行わない構成としても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, either the GPS trajectory or the matching trajectory is selected as the correction target trajectory based on the reliability, but neither the GPS trajectory nor the matching trajectory is suitable as a correction reference. If the reliability is as low as possible (the accuracy of the self-contained navigation information does not improve even if correction is performed), a configuration may be adopted in which correction is not performed.
さらに、GPS軌跡の信頼度が所定の基準を超えている場合にGPS軌跡を補正目標軌跡とする構成において、補正目標軌跡を決定するためにマッチング軌跡の信頼度を特定することは必須ではないが、補正目標軌跡を決定する目的以外のためにマッチング軌跡の信頼度を特定する構成を採用し得る。例えば、マッチング軌跡が補正目標軌跡となった場合に補正後の自立航法軌跡の信頼度を特定するためにマッチング軌跡の信頼度を特定し、また、補正の基準として相応しくないほど低い信頼度であるか否かを判定するためにマッチング軌跡の信頼度を特定するように構成してもよい。 Furthermore, in the configuration in which the GPS trajectory is a correction target trajectory when the reliability of the GPS trajectory exceeds a predetermined reference, it is not essential to specify the reliability of the matching trajectory in order to determine the correction target trajectory. A configuration that specifies the reliability of the matching trajectory for purposes other than the purpose of determining the correction target trajectory may be employed. For example, when the matching trajectory becomes the correction target trajectory, the reliability of the matching trajectory is specified in order to specify the reliability of the corrected self-contained navigation trajectory, and the reliability is so low that it is not suitable as a correction criterion. In order to determine whether or not, the reliability of the matching trajectory may be specified.
さらに、上述の実施形態においては、補正軌跡に基づいて位置および方位の補正目標を設定し、当該補正目標に対して徐々に近づくように第2補正量を設定して補正を行ったが、具体的な補正目標の値を設定することなく自立航法情報を補正する構成としても良い。例えば、少なくとも自立航法軌跡が補正目標軌跡に近づくような自立航法軌跡の回転角や移動量を特定し、当該回転角や移動量に対応する回転や移動を行うように自立航法情報を補正する構成としても良い。 Furthermore, in the above-described embodiment, the position and orientation correction target is set based on the correction trajectory, and the second correction amount is set so as to gradually approach the correction target. The self-contained navigation information may be corrected without setting a typical correction target value. For example, a configuration that specifies a rotation angle and a movement amount of a self-contained navigation track so that at least the self-contained navigation track approaches a correction target track, and corrects the self-contained navigation information so as to perform rotation and movement corresponding to the rotation angle and movement amount. It is also good.
さらに、上述の実施形態においては、位置と方位とについて別個に信頼度を定義し、別個の軌跡が補正の基準となり得る状態で補正を行っていたが、補正の基準が単一の軌跡となるように構成してもよい。例えば、GPS位置、GPS方位、マッチング位置、マッチング方位のそれぞれについて信頼度を定義し、最も信頼度が高いものがGPS位置の信頼度であれば、方位についてもGPS方位を補正目標とすることでGPS軌跡のみを補正の基準とするような構成等を採用可能である。 Furthermore, in the above-described embodiment, the reliability is defined separately for the position and the azimuth, and the correction is performed in a state where the separate trajectory can be a reference for correction. However, the correction reference is a single trajectory. You may comprise as follows. For example, the reliability is defined for each of the GPS position, the GPS azimuth, the matching position, and the matching azimuth. If the highest reliability is the reliability of the GPS position, the GPS azimuth is also set as the correction target for the azimuth. A configuration in which only the GPS trajectory is used as a reference for correction can be employed.
さらに、上述の実施形態においては、GPS衛星方位とGPS座標間方位とに基づいてGPS方位を特定していたが、GPS衛星方位とGPS座標間方位とのいずれかをGPS方位としても良い。さらに、上述の実施形態においては、位置と方位とで異なる手法で第2補正量を決定していたが、互いに同じ手法でも良いし、上述の実施形態と逆の手法であっても良い。例えば、位置の第2補正量を一定の移動量としても良いし、方位の第2補正量が、補正目標軌跡の信頼度が高いほど大きくなり、補正目標軌跡の信頼度から自立航法軌跡の信頼度を減じた値が大きいほど大きくなり、自立航法方位の第1補正量が大きいほど大きくなるように構成してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the GPS azimuth is specified based on the GPS satellite azimuth and the azimuth between GPS coordinates. However, either the GPS satellite azimuth or the azimuth between GPS coordinates may be used as the GPS azimuth. Furthermore, in the above-described embodiment, the second correction amount is determined by a method that differs depending on the position and orientation, but the same method may be used, or a method opposite to the above-described embodiment may be used. For example, the second correction amount of the position may be a constant movement amount, and the second correction amount of the azimuth increases as the reliability of the correction target trajectory increases, and the reliability of the autonomous navigation trajectory is determined from the reliability of the correction target trajectory. You may comprise so that it may become so large that the value which reduced the degree is large, and so that it may become so large that the 1st correction amount of a self-supporting navigation direction is large.
さらに、自立航法情報を取得するセンサとして、加速度センサ等の他のセンサが追加されても良い。さらに、GPS位置やGPS方位の代表値は統計上の平均値や中央値であっても良い。さらに、GPS情報の精度に応じて自立航法軌跡とGPS軌跡とを比較する際の処理を変更しても良い。例えば、GPS精度情報が示すGPS情報の精度が高いほど短い距離の自立航法軌跡とGPS軌跡とを比較する構成を採用可能である。すなわち、自立航法軌跡においては累積誤差が時間とともに増大していくため、GPS情報の精度が高いのであれば、時系列のGPS情報を多数取得して統計精度を高めるよりも、GPS情報の精度が高いうちに自立航法軌跡との比較を行った方がよい。そこで、GPS情報の精度が高いほど短い距離の自立航法軌跡とGPS軌跡とを比較する構成とすれば、容易に自立航法軌跡の精度を高めることが可能である。 Furthermore, other sensors such as an acceleration sensor may be added as a sensor for acquiring the self-contained navigation information. Further, the representative values of the GPS position and the GPS direction may be statistical average values or median values. Furthermore, the processing for comparing the self-contained navigation track and the GPS track may be changed according to the accuracy of the GPS information. For example, as the accuracy of the GPS information indicated by the GPS accuracy information is higher, a configuration in which a self-contained navigation locus with a shorter distance and a GPS locus are compared can be employed. In other words, since the accumulated error increases with time in the self-contained navigation trajectory, if the accuracy of the GPS information is high, the accuracy of the GPS information is higher than the acquisition of a large number of time-series GPS information to improve the statistical accuracy. It is better to compare with the self-contained navigation trajectory while it is high. Therefore, the accuracy of the self-contained navigation trajectory can be easily increased if the self-contained navigation trajectory with a shorter distance is compared with the GPS trajectory as the accuracy of the GPS information is higher.
10…軌跡情報生成装置、20…制御部、21…ナビゲーションプログラム、21a…自立航法軌跡取得部、21b…マッチング軌跡取得部、21c…GPS軌跡取得部、21d…自立航法情報補正部、30…記録媒体、30a…地図情報、40…ユーザI/F部、41…車速センサ、42…ジャイロセンサ、43…GPS受信部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記自立航法軌跡と地図情報が示す道路の形状とが最も一致する道路を前記車両が走行している道路とみなすマップマッチング処理によって特定される時系列の前記車両の軌跡であるマッチング軌跡を当該マッチング軌跡の信頼度とともに取得するマッチング軌跡取得手段と、
時系列のGPS情報が示す前記車両の軌跡であるGPS軌跡を取得するGPS軌跡取得手段と、
前記自立航法軌跡と前記GPS軌跡とを比較して前記GPS軌跡の信頼度を取得し、前記GPS軌跡と前記マッチング軌跡のうち、より高い信頼度の軌跡を補正目標軌跡とし、前記自立航法軌跡と前記補正目標軌跡との相違が減少するように前記自立航法軌跡を回転および移動させる補正を行う自立航法情報補正手段と、
を備える軌跡情報生成装置。 A self-contained navigation trajectory acquisition means for acquiring a self-contained navigation trajectory that is a vehicle trajectory indicated by time-series self-contained navigation information;
The matching trajectory, which is the trajectory of the vehicle in time series identified by the map matching process in which the road on which the self-contained navigation trajectory and the road shape indicated by the map information most closely match is regarded as the road on which the vehicle is traveling, is determined. Matching trajectory acquisition means for acquiring along with the reliability of the trajectory;
GPS trajectory acquisition means for acquiring a GPS trajectory that is the trajectory of the vehicle indicated by time-series GPS information;
Comparing the self-contained navigation trajectory with the GPS trajectory to obtain the reliability of the GPS trajectory, of the GPS trajectory and the matching trajectory as a correction target trajectory, and the self-contained navigation trajectory Self-contained navigation information correcting means for performing correction to rotate and move the self-contained navigation trajectory so as to reduce the difference from the correction target trajectory;
A trajectory information generation device comprising:
前記自立航法軌跡と地図情報が示す道路の形状とが最も一致する道路を前記車両が走行している道路とみなすマップマッチング処理によって特定される時系列の前記車両の軌跡であるマッチング軌跡を取得するマッチング軌跡取得手段と、
時系列のGPS情報が示す前記車両の軌跡であるGPS軌跡を取得するGPS軌跡取得手段と、
前記自立航法軌跡と前記GPS軌跡とを比較して前記GPS軌跡の信頼度を取得し、当該GPS軌跡の信頼度が所定の基準を超えている場合に前記GPS軌跡を補正目標軌跡とし、前記GPS軌跡の信頼度が所定の基準未満である場合に前記マッチング軌跡を補正目標軌跡とし、前記自立航法軌跡と前記補正目標軌跡との相違が減少するように前記自立航法軌跡を回転および移動させる補正を行う自立航法情報補正手段と、
を備える軌跡情報生成装置。 A self-contained navigation trajectory acquisition means for acquiring a self-contained navigation trajectory that is a vehicle trajectory indicated by time-series self-contained navigation information;
A matching trajectory that is a trajectory of the vehicle in time series identified by a map matching process in which the road on which the self-contained navigation trajectory and the shape of the road indicated by the map information most closely match is regarded as a road on which the vehicle is traveling is acquired. Matching trajectory acquisition means;
GPS trajectory acquisition means for acquiring a GPS trajectory that is the trajectory of the vehicle indicated by time-series GPS information;
The self-contained navigation trajectory and the GPS trajectory are compared to obtain the reliability of the GPS trajectory, and when the reliability of the GPS trajectory exceeds a predetermined reference, the GPS trajectory is used as a correction target trajectory, and the GPS trajectory When the reliability of the trajectory is less than a predetermined reference, the matching trajectory is used as a correction target trajectory, and correction is performed to rotate and move the self-contained navigation trajectory so that the difference between the self-contained navigation trajectory and the correction target trajectory is reduced. and dead reckoning navigation information correction means for performing,
A trajectory information generation device comprising:
前記自立航法軌跡と前記GPS軌跡との形状の一致度が高いほど前記GPS軌跡の信頼度を高くする、
請求項1または請求項2のいずれかに記載の軌跡情報生成装置。 The self-contained navigation information correction means includes
The higher the degree of coincidence of the shape of the self-contained navigation trajectory and the GPS trajectory, the higher the reliability of the GPS trajectory,
The locus | trajectory information generation apparatus in any one of Claim 1 or Claim 2.
前記自立航法情報補正手段は、前記車両の方位と位置とのそれぞれについて前記補正目標軌跡を特定し、
前記自立航法軌跡が示す前記車両の方位と前記補正目標軌跡が示す前記車両の方位との相違が減少するように前記自立航法情報が示す前記車両の方位を補正し、
前記自立航法軌跡が示す前記車両の位置と前記補正目標軌跡が示す前記車両の位置との相違が減少するように前記自立航法情報が示す前記車両の位置を補正する、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の軌跡情報生成装置。 The vehicle trajectory indicated by the self-contained navigation trajectory, the matching trajectory, and the GPS trajectory includes the azimuth and position of the vehicle,
The self-contained navigation information correction means specifies the correction target locus for each of the azimuth and position of the vehicle,
Correcting the azimuth of the vehicle indicated by the self-contained navigation information so that a difference between the azimuth of the vehicle indicated by the self-contained navigation locus and the azimuth of the vehicle indicated by the correction target locus is reduced;
Correcting the position of the vehicle indicated by the self-contained navigation information so as to reduce a difference between the position of the vehicle indicated by the self-contained navigation locus and the position of the vehicle indicated by the correction target locus;
The locus | trajectory information generation apparatus in any one of Claims 1-3.
複数の時点についての前記自立航法情報が示す前記車両の方位と複数の時点についての前記GPS情報が示す前記車両の方位との方位差の度数分布の総度数が多く、最頻値の度数が大きく、分散が小さいほど前記GPS軌跡が示す前記車両の方位の信頼度を高く、
複数の時点についての前記自立航法情報が示す前記車両の位置と複数の時点についての前記GPS情報が示す前記車両の位置との位置差の度数分布の総度数が多く、最頻値の度数が大きく、分散が小さいほど前記GPS軌跡が示す前記車両の位置の信頼度を高くする、
請求項4に記載の軌跡情報生成装置。 The self-contained navigation information correction means includes
The frequency of the azimuth difference between the azimuth of the vehicle indicated by the self-contained navigation information for a plurality of time points and the azimuth of the vehicle indicated by the GPS information for a plurality of time points is large, and the frequency of the mode value is large. , The smaller the variance, the higher the reliability of the direction of the vehicle indicated by the GPS trajectory,
The total frequency of the frequency distribution of the position difference between the position of the vehicle indicated by the autonomous navigation information for a plurality of time points and the position of the vehicle indicated by the GPS information for a plurality of time points is large, and the frequency of the mode value is large. , The smaller the variance, the higher the reliability of the position of the vehicle indicated by the GPS trajectory,
The trajectory information generation device according to claim 4.
前記車両が走行している道路とみなされた道路の道路幅が狭いほど前記マッチング軌跡が示す位置の信頼度を高くする、
請求項1または請求項3〜請求項5のいずれかに記載の軌跡情報生成装置。 The matching trajectory acquisition means includes
Increasing the reliability of the position indicated by the matching trajectory as the road width of the road regarded as the road on which the vehicle is traveling is narrower;
The trajectory information generation device according to claim 1 or claim 3 .
前記マップマッチング処理を行っている過程における前記車両の方位変動が小さいほど前記マッチング軌跡が示す方位の信頼度を高くする、
請求項1または請求項3〜請求項6のいずれかに記載の軌跡情報生成装置。 The matching trajectory acquisition means includes
Increasing the reliability of the direction indicated by the matching trajectory as the azimuth fluctuation of the vehicle in the process of performing the map matching process is smaller,
The trajectory information generation device according to claim 1 or claim 3 .
マッチング軌跡取得手段によって、前記自立航法軌跡と地図情報が示す道路の形状とが最も一致する道路を前記車両が走行している道路とみなすマップマッチング処理によって特定される時系列の前記車両の軌跡であるマッチング軌跡を当該マッチング軌跡の信頼度とともに取得するステップと、
GPS軌跡取得手段によって、時系列のGPS情報が示す前記車両の軌跡であるGPS軌跡を取得するステップと、
自立航法情報補正手段によって、前記自立航法軌跡と前記GPS軌跡とを比較して前記GPS軌跡の信頼度を取得し、前記GPS軌跡と前記マッチング軌跡のうち、より高い信頼度の軌跡を補正目標軌跡とし、前記自立航法軌跡と前記補正目標軌跡との相違が減少するように前記自立航法軌跡を回転および移動させる補正を行うステップと、
を含む軌跡情報生成方法。 A step of acquiring a self-contained navigation trajectory that is a trajectory of the vehicle indicated by the time-series self-contained navigation information by the self-contained navigation trajectory acquisition means ;
The time-series trajectory of the vehicle identified by the map matching process in which the matching trajectory acquisition unit regards the road where the self-contained navigation trajectory and the shape of the road indicated by the map information best match the road on which the vehicle is traveling. obtaining a certain matching trajectory with reliability of the matching trajectory,
The GPS trace obtaining means obtaining a GPS trajectory is a trajectory of the vehicle indicated by the GPS information of the time series,
The self-contained navigation information correction means compares the self-contained navigation trajectory with the GPS trajectory to obtain the reliability of the GPS trajectory, and corrects a higher reliability trajectory of the GPS trajectory and the matching trajectory. And performing correction to rotate and move the self-contained navigation trajectory so that the difference between the self-contained navigation trajectory and the correction target trajectory is reduced.
Trajectory information generation method including
前記自立航法軌跡と地図情報が示す道路の形状とが最も一致する道路を前記車両が走行している道路とみなすマップマッチング処理によって特定される時系列の前記車両の軌跡であるマッチング軌跡を当該マッチング軌跡の信頼度とともに取得するマッチング軌跡取得機能と、
時系列のGPS情報が示す前記車両の軌跡であるGPS軌跡を取得するGPS軌跡取得機能と、
前記自立航法軌跡と前記GPS軌跡とを比較して前記GPS軌跡の信頼度を取得し、前記GPS軌跡と前記マッチング軌跡のうち、より高い信頼度の軌跡を補正目標軌跡とし、前記自立航法軌跡と前記補正目標軌跡との相違が減少するように前記自立航法軌跡を回転および移動させる補正を行う自立航法情報補正機能と、
をコンピュータに実現させる軌跡情報生成プログラム。 A self-contained navigation trajectory acquisition function for acquiring a self-contained navigation trajectory that is a vehicle trajectory indicated by time-series self-contained navigation information;
The matching trajectory, which is the trajectory of the vehicle in time series identified by the map matching process in which the road on which the self-contained navigation trajectory and the road shape indicated by the map information most closely match is regarded as the road on which the vehicle is traveling, is determined. Matching trajectory acquisition function to acquire with the reliability of the trajectory,
A GPS trajectory acquisition function for acquiring a GPS trajectory that is the trajectory of the vehicle indicated by time-series GPS information;
Comparing the self-contained navigation trajectory and the GPS trajectory to obtain the reliability of the GPS trajectory, and using the GPS trajectory and the matching trajectory as a corrected target trajectory, A self-contained navigation information correction function for performing correction to rotate and move the self-contained navigation trajectory so as to reduce the difference from the correction target trajectory;
Track information generation program that makes a computer realize.
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