JP6083741B2 - GPS reliability determination device, position detection device, and navigation device - Google Patents
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本発明は、GPSの測位により得られる移動体のGPS位置の信頼性が高信頼性及び該高信頼性より低い低信頼性のいずれであるかを判定するGPS信頼度判定装置、それを用いた位置検出装置及びそれを用いたナビゲーション装置に関する。 The present invention relates to a GPS reliability determination device that determines whether the reliability of the GPS position of a mobile object obtained by GPS positioning is high reliability or low reliability lower than the high reliability, and uses the same The present invention relates to a position detection apparatus and a navigation apparatus using the position detection apparatus.
従来、特許文献1に記載される位置検出装置が知られている。この位置検出装置は、GPSの測位により車両(移動体)の位置(緯度、経度)をGPS位置として検出するGPSレシーバ(GPS位置検出システム)と、自律航法の測位により前記車両の位置(緯度、経度)を自律航法位置として検出する自律航法部(自律航法位置検出システム)と、更に、前記GPS位置検出システムにて得られるGPS位置の信頼度が高信頼度及び該高信頼度より低い低信頼度のいずれであるかを所定の手順に従って判定する信頼度判定部とを有している。そして、GPSレシーバにより得られるGPS位置のうち特に高信頼度と判定されたものと、自律航法部により得られる自律航法位置とに基づいて車両の最終的な位置が決定されている。このように、特許文献1に記載される従来の位置検出装置では、自律航法位置に加えて高信頼度と判定されたGPS位置に基づいて車両の位置が決められるので、走行する車両の位置を精度良く決めることができる。
Conventionally, a position detection device described in
上述した位置検出装置の信頼度判定部(GPS信頼度判定装置)は、ある決められた手法に従ってGPSの信頼性を判定しており、車両のあらゆる状況において精度よくその信頼度を判定できるとは限らない。例えば、特許文献1の判定技術では、移動体(車両)が低速にて移動(走行)する状況において、本来高信頼度であると判定されてもよいにもかかわらず、低信頼度であると判定される傾向がある。このように本来高信頼度であってもよいにもかかわらず低信頼度であると判定されてしまうと、移動体の位置を決めるためにGPS位置の有効な利用を図ることができない。
The reliability determination unit (GPS reliability determination device) of the position detection device described above determines the reliability of GPS according to a predetermined method, and can accurately determine the reliability in any situation of the vehicle. Not exclusively. For example, in the determination technique of
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、低信頼度と判定されたものであっても本来高信頼度であると見込まれる場合に高信頼度の判定結果を得ることのできるGPS信頼度判定装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and even if it is determined to be low reliability, it is possible to obtain a high reliability determination result when it is expected to be high reliability originally. A GPS reliability determination device is provided.
また、本発明は、そのようなGPS信頼度判定装置を用いた位置検出装置を提供するものである。 The present invention also provides a position detection device using such a GPS reliability determination device.
更に、本発明は、そのような位置検出装置を用いたナビゲーション装置を提供するものである。 Furthermore, the present invention provides a navigation device using such a position detection device.
本発明に係るGPS信頼度判定装置は、GPSの測位により移動体の位置をGPS位置として検出するGPS位置検出システムにて得られた該GPS位置の信頼度が高信頼度及び該高信頼度より低い低信頼度のいずれであるかを所定の手法に従って判定するGPS信頼度判定装置であって、自律航法の測位により前記移動体の位置を自律航法位置として検出する自律航法位置検出システムと、前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置の信頼度が高信頼度と判定されたときに、該GPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置を基準相対位置として取得する基準相対位置取得手段と、前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置の信頼度が低信頼度と判定されたときに、該GPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置を低信頼相対位置として取得する低信頼相対位置取得手段と、該低信頼相対位置取得手段により取得された前記低信頼相対位置が、前記基準相対位置取得手段により直前に取得された前記基準相対位置の所定距離範囲内であるときに、前記低信頼度と判定されたGPS位置の信頼度を高信頼度に修正する信頼度修正手段とを有する構成となる。
In the GPS reliability determination device according to the present invention, the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system that detects the position of the moving body as the GPS position by GPS positioning is higher than the reliability and the high reliability. A GPS reliability determination device that determines which is low low reliability according to a predetermined method, and an autonomous navigation position detection system that detects the position of the moving body as an autonomous navigation position by positioning by autonomous navigation; and When the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be high reliability, the GPS position and a reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system The reference relative position acquisition means for acquiring the relative position as the reference relative position, and the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability. To come, the a GPS position, and unreliable relative position obtaining means for obtaining a relative position between the reference position based on autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system as unreliable relative positions, low confidence relative The GPS position determined as the low reliability when the low reliability relative position acquired by the position acquisition means is within a predetermined distance range of the reference relative position acquired immediately before by the reference relative position acquisition means. And a reliability correction unit that corrects the reliability of the data to a high reliability.
このような構成によれば、GPS位置検出システムにて得られた移動体のGPS位置が所定の手法に従って低信頼度であると判定される場合であっても、その低信頼度と判定されたGPS位置と、自律航法位置検出システムにて得られる前記移動体の自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置である低信頼相対位置が、既に高信頼度と判定されているGPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置である基準相対位置の所定距離範囲内にあるときに、前記低信頼度と判定されたGPS位置の信頼度が高信頼度に修正される。 According to such a configuration, even when the GPS position of the moving body obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability according to a predetermined method, the low reliability is determined. A GPS position in which a low-relative relative position, which is a relative position between the GPS position and a reference position based on the autonomous navigation position of the mobile body obtained by the autonomous navigation position detection system, has already been determined to be highly reliable, The reliability of the GPS position determined as the low reliability when it is within a predetermined distance range of the reference relative position, which is a relative position to the reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system Is corrected with high reliability.
本発明に係るGPS信頼度判定装置において、前記GPS位置検出システムにより得られたGPS位置の信頼度が低信頼度と判定されたときに、前記基準相対位置取得手段により取得される前記基準相対位置が有効であるか否かを所定の基準に従って判定する基準相対位置有効判定手段を有し、該基準相対位置有効判定手段により前記基準相対位置が有効と判定されたときに、前記信頼度修正手段による前記信頼度の修正が行われる構成とすることができる。
In the GPS reliability determination apparatus according to the present invention, the reference relative position acquired by the reference relative position acquisition unit when the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability. has a reference relative position validity determination means for determining according to a predetermined criterion whether or not valid, when the reference relative position is determined to be valid by the reference relative position validity determination unit, the reliability correcting means Thus, the reliability can be corrected.
このような構成により、累積誤差を含み得る自律航法位置に依存する基準相対位置が所定の基準に従って有効であると判定されたときに、前記信頼度の修正がなされるので、低信頼度と判定されたGPS位置の信頼度を適正に高信頼度に修正することができる。 With such a configuration, the reliability is corrected when it is determined that the reference relative position that depends on the autonomous navigation position that may include an accumulated error is valid according to a predetermined reference. The reliability of the determined GPS position can be appropriately corrected with high reliability.
前記基準相対位置が有効であるか否かの判定は、前記基準相対位置が取得されてからの経過時間及び/または前記基準相対位置が取得されてからの移動体の移動距離に基づいて行うことができる。具体的には、前記基準相対位置有効判定手段は、前記基準相対位置取得手段にて前記基準相対位置が取得されてから所定時間以上が経過していれば、当該基準相対位置が有効でないと判定し、前記基準相対位置取得手段にて前記基準相対位置が取得されてから前記所定時間が経過していなければ、前記基準相対位置が有効であると判定する、構成とすること、また、前記基準相対位置取得手段にて前記基準相対位置が取得されてから前記移動体が所定距離以上移動していれば、当該基準相対位置が有効でないと判定し、前記基準相対位置取得手段にて前記基準相対位置が取得されてから前記移動体が前記所定距離以上移動していなければ、当該基準相対位置が有効であると判定する、構成とすることができる。 Whether or not the reference relative position is valid is determined based on an elapsed time since the reference relative position is acquired and / or a moving distance of the moving body after the reference relative position is acquired. Can do. Specifically, the reference relative position validity determination means determines that the reference relative position is not valid if a predetermined time or more has passed since the reference relative position acquisition means acquired the reference relative position. And the reference relative position is determined to be valid if the predetermined time has not elapsed since the reference relative position was acquired by the reference relative position acquisition means, and the reference If the moving body has moved a predetermined distance or more after the reference relative position is acquired by the relative position acquisition means, it is determined that the reference relative position is not valid, and the reference relative position acquisition means determines the reference relative position. If the moving body has not moved more than the predetermined distance after the position is acquired, the reference relative position is determined to be valid.
前記基準相対位置取得手段が基準相対位置を取得するため、及び前記低信頼相対位置取得手段が低信頼相対位置を取得するために用いられる基準位置は、自律航法位置に基づいていれば特に限定されず、前記自律航法位置自体であっても、例えば、自律航法位置に基づいてマップマッチングの手法により得られる移動体の地図上の位置(マップ位置)であっても、更に他の手法により前記自律航法位置に基づいて得られる移動体の他の種類の位置であってもよい。 The reference position used for the reference relative position acquisition means to acquire the reference relative position and the low reliability relative position acquisition means to acquire the low reliability relative position is particularly limited as long as it is based on the autonomous navigation position. Even if it is the autonomous navigation position itself, for example, even if it is the position (map position) of the moving body on the map obtained by the map matching method based on the autonomous navigation position, the autonomous navigation position can be determined by another method. It may be another type of position of the moving body obtained based on the navigation position.
本発明に係る位置検出装置は、GPSの測位により移動体の位置をGPS位置として検出するGPS位置検出システムと、自律航法の測位により前記移動体の位置を自律航法位置として検出する自律航法位置検出システムと、前記GPS位置検出システムにより得られたGPS位置の信頼度が高信頼度及び該高信頼度より低い低信頼度のいずれであるかを判定するGPS信頼度判定部とを有し、前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置、前記GPS信頼度判定部での判定結果及び前記自律航法位置検出システムにて得られた自律航法位置とに基づいて前記移動体の位置を検出する位置検出装置であって、前記GPS信頼度判定部は、前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置の信頼度を高信頼度と判定したときに、該GPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置を基準相対位置として取得する基準相対位置取得手段と、前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置の信頼度を低信頼度と判定したときに、該GPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置を低信頼相対位置として取得する低信頼相対位置取得手段と、該低信頼相対位置取得手段により取得された前記低信頼相対位置が、前記基準相対位置取得手段により直前に取得された前記基準相対位置の所定距離範囲内であるときに、前記低信頼度と判定したGPS位置の信頼度を高信頼度に修正する信頼度修正手段とを有する構成となる。
The position detection device according to the present invention includes a GPS position detection system that detects a position of a moving body as a GPS position by GPS positioning, and an autonomous navigation position detection that detects the position of the moving body as an autonomous navigation position by positioning by autonomous navigation. A GPS reliability determination unit that determines whether the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is high reliability or low reliability lower than the high reliability, A position for detecting the position of the moving body based on the GPS position obtained by the GPS position detection system, the determination result by the GPS reliability determination unit, and the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system When the GPS reliability determination unit determines that the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is high reliability, Reference relative position acquisition means for acquiring a relative position between the PS position and a reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system as a reference relative position, and obtained by the GPS position detection system When the reliability of the GPS position is determined to be low reliability, the relative position between the GPS position and a reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system is acquired as a low reliability relative position. and unreliable relative position acquisition means, when said acquired by low reliability relative position acquisition unit unreliable relative position is within a predetermined distance range of the acquired reference relative position immediately before by the reference relative position acquisition unit And a reliability correction means for correcting the reliability of the GPS position determined to be the low reliability to a high reliability.
このような構成により、GPS位置検出システムにて得られた移動体のGPS位置が所定の手法に従って低信頼度であると判定される場合であっても、その低信頼度と判定されたGPS位置と、自律航法位置検出システムにて得られる前記移動体の自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置である低信頼相対位置が、既に高信頼度と判定されているGPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置である基準相対位置の所定距離範囲内にあるときに、前記低信頼度と判定されたGPS位置の信頼度が高信頼度に修正される。そして、移動体の最終的な位置が、GPS位置検出システムにて得られたGPS位置、上記のようにして低信頼度から高信頼度に修正され得る前記GPS位置の信頼度の判定結果、及び自律航法位置検出システムにて得られた自律航法位置に基づいて検出される。
With such a configuration, even if the GPS position of the moving object obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability according to a predetermined method, the GPS position determined to be low reliability A GPS position in which a low-relative relative position, which is a relative position with respect to a reference position based on the autonomous navigation position of the mobile object obtained by the autonomous navigation position detection system, has already been determined to be highly reliable, and the autonomous The reliability of the GPS position determined as the low reliability is high when it is within a predetermined distance range of the reference relative position that is a relative position to the reference position based on the autonomous navigation position obtained by the navigation position detection system. Fixed to confidence. And the final position of the moving body is the GPS position obtained by the GPS position detection system, the determination result of the reliability of the GPS position that can be corrected from the low reliability to the high reliability as described above, and It is detected based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system.
また、本発明に係るナビゲーション装置は、前述した位置検出装置と、該位置検出装置にて検出される前記移動体の位置と、地図情報とに基づいて、当該地図情報にて表される地図と、該地図上での前記移動体の位置とを表示する表示装置とを有する構成となる。 The navigation device according to the present invention includes a map represented by the map information based on the position detection device described above, the position of the moving body detected by the position detection device, and map information. And a display device that displays the position of the moving body on the map.
このような構成により、移動体の最終的な位置が、GPS位置検出システムにて得られたGPS位置、前述したようにして低信頼度から高信頼度に修正され得る前記GPS位置の信頼度の判定結果、及び自律航法位置検出システムにて得られた自律航法位置に基づいて検出される。そして、その検出された移動体の位置と、地図情報とに基づいて、地図と共に地図上での前記移動体の位置が表示装置に表示される。 With such a configuration, the final position of the mobile object is the GPS position obtained by the GPS position detection system, the reliability of the GPS position that can be corrected from the low reliability to the high reliability as described above. It is detected based on the determination result and the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system. Based on the detected position of the moving body and the map information, the position of the moving body on the map is displayed on the display device together with the map.
本発明に係るGPS信頼度判定装置によれば、GPS位置検出システムにて得られた移動体のGPS位置が所定の手法に従って低信頼度であると判定される場合であっても、その低信頼度と判定されたGPS位置と、自律航法位置検出システムにて得られる前記移動体の自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置である低信頼相対位置が、既に高信頼度と判定されているGPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置である基準相対位置の所定範囲内にあるときに、前記低信頼度と判定されたGPS位置の信頼度が高信頼度に修正される。このため、低信頼度と判定されたGPS位置であっても、本来高信頼度であると見込まれる場合に高信頼度の判定結果を得ることができる。 According to the GPS reliability determination apparatus according to the present invention, even if the GPS position of the mobile body obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability according to a predetermined method, the low reliability The low-relative relative position, which is the relative position between the GPS position determined as the degree and the reference position based on the autonomous navigation position of the moving body obtained by the autonomous navigation position detection system, has already been determined as the high reliability. GPS determined to be low in reliability when it is within a predetermined range of a reference relative position that is a relative position between a GPS position and a reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system. The reliability of the position is corrected to high reliability. For this reason, even if the GPS position is determined to be low reliability, a high reliability determination result can be obtained when the GPS position is expected to be high reliability.
上記のようなGPS信頼度判定装置を用いた位置検出装置によれば、前記GPS信頼度判定装置が、低信頼度と判定されたGPS位置であっても、本来高信頼度であると見込まれる場合に高信頼度の判定結果を得ることができるので、GPS位置を有効に利用して移動する移動体の位置を検出することができる。 According to the position detection device using the GPS reliability determination device as described above, even if the GPS reliability determination device is a GPS position determined to be low reliability, it is expected to be highly reliable by nature. In this case, since a highly reliable determination result can be obtained, it is possible to detect the position of the moving body by effectively using the GPS position.
また、上記のような位置検出装置を用いたナビゲーション装置によれば、前記位置検出装置が、GPS位置を有効に利用して移動体の位置を検出することができるので、地図と共に地図上での移動体の精度のよい位置を表示装置に表示することができる。 Further, according to the navigation device using the position detection device as described above, the position detection device can detect the position of the moving body by effectively using the GPS position. An accurate position of the moving object can be displayed on the display device.
本発明の実施の一形態について図面を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施の一形態に係るナビゲーション装置(位置検出装置、GPS信頼判定装置)は、図1に示すように構成される。このナビゲーション装置は、車両(移動体)に搭載されている。 A navigation device (position detection device, GPS reliability determination device) according to an embodiment of the present invention is configured as shown in FIG. This navigation device is mounted on a vehicle (moving body).
図1において、ナビゲーション装置は、車両位置検出ユニット10、ナビゲーション処理ユニット20、操作部21、表示部22及び記憶部23を有している。車両位置検出ユニット10は、後に詳細に述べるように、GPSレシーバ11、車輪速センサ12、ジャイロ13及び加速度センサ14が接続されており、それらからの信号に基づいて自車両の位置を検出する。ナビゲーション処理ユニット20は、車両位置検出ユニット10にて検出された自車両の位置(位置情報)及び記憶部23に格納された地図情報に基づいてナビゲーション処理を実行する。このナビゲーション処理により、地図情報及び自車両の位置情報に基づいて、表示部22に地図とともに、その地図上での自車両の位置を表すマークが表示される(表示装置)。また、操作部21での操作等により目的地までの走行すべき経路が設定されていれば、自車両の位置と経路の位置との関係に基づいて音声(図示略の音声出力部による)や表示部22に表示される案内画像、地図及び自車両の位置のマーク等によって経路案内がなされる。
In FIG. 1, the navigation device includes a vehicle
前述した車両位置検出ユニット10は、図2に示すように構成される。
The vehicle
図2において、車両位置検出ユニット10は、GPS位置検出部101、GPS信頼度判定部102(GPS信頼度判定装置)、自律航法位置検出部103、車両位置確定処理部104及びマップマッチング処理部105を有している。GPS位置検出ユニット101は、複数のGPS衛星から送信される電波を受信するGPSレシーバ11からの信号に基づいて自車両の位置を測定し(測位し)、その測定により得られた位置をGPS位置PGPSとして出力する(検出する)。自律航法位置検出部103は、車輪速センサ12から車輪の回転に応じて出力される車輪速パルス、ジャイロ13にて検出される自車両の姿勢、及び加速度センサ14にて検出される加速度に基づいて自車両の各方向での走行距離に応じた位置を測定し(測位し)、その測定により得られた位置を自律航法位置PDRとして出力する(検出する)。GPS信頼度判定部102は、車輪速センサ12から得られる車速等の情報を用いて、所定の手法(例えば、特許文献1参照)に従ってGPS位置検出ユニット101にて得られるGPS位置PGPSの信頼度が高信頼度及び該高信頼度より低い低信頼度のいずれであるかを判定する。
In FIG. 2, the vehicle
なお、GPSレシーバ11及びGPS位置検出部101によりGPS位置検出システムが構成され、車輪速センサ12、ジャイロ13、加速度センサ14及び自律航法位置検出部103により自律航法位置検出システムが構成される。
The
車両位置確定処理部104は、GPS位置検出部101にて得られる自車両のGPS位置PGPS、GPS信頼度判定部102での判定結果(高信頼度、低信頼度)及び自律航法位置検出部103にて得られる自律航法位置PDRを用いて所定の手法に従って自車両の位置を確定する(自車両の位置検出)。マップマッチング処理部105は、自車両位置確定処理部104にて得られる自車両の位置と、記憶部23に格納された地図データとに基づいて、自車両の位置を地図上にマッピングするためのマップマッチング処理を行う。このマップマッチング処理により得られた自車両の地図上の位置に係る情報がナビゲーション処理ユニット20(図1参照)に提供される。
The vehicle position
GPS信頼度判定部102は、GPS位置検出ユニット101からGPS位置PGPSを取得する毎に、図3に示す手順に従った処理を実行する。
Each time the GPS
図3において、GPS信頼度判定部102は、GPS位置PGPSを取得すると(S11)、所定の手法(例えば、特許文献1参照)に従ってその取得したGPS位置PGPSの信頼度が高信頼度及び該高信頼度より低い低信頼度のいずれであるかを判定する(S12)。その判定結果が高信頼度であると(S13で「高信頼度」)、GPS信頼度判定部102は、その時点で自律航法位置検出部103にて得られている自律航法位置PDRを基準位置として取得する(S14)。そして、GPS信頼度判定部102は、図4に示すように、信頼度が高信頼度であると判定された前記GPS位置PGPS(○印)と前記基準位置(自律航法位置PDR(△印))との相対位置(ベクトル△→○(dx1、dy1))を基準相対位置V1として演算する(S15:基準相対位置取得手段)。
In FIG. 3, GPS
更に、GPS信頼度判定部102は、その時点でのシステム時間の値(例えば、内部タイマの値)及び走行距離の値(例えば、車輪速センサ12からの累積パルス数)を取得して、記憶部23に既に格納されたシステム時間の値及び走行距離の値を更新し(S16)、記憶部23に前回格納された基準相対位置V1を前記演算により得られた基準相対位置V1に更新する。以後、GPS位置検出部101からGPS位置PGPSが取得される(S11)毎に、そのGPS位置PGPSの信頼度が高信頼度及び低信頼度のいずれであるかが判定され(S12)、そのGPS位置PGPSの信頼度が高信頼度である状態が維持される間、基準相対位置V1が演算され(S14、S15)、記憶部23に格納された基準相対位置V1、システム時間の値及び走行距離の値が順次更新される(S16、S17)。
Further, the GPS
上述した処理の過程で、取得されたGPS位置PGPSの信頼度が低信頼度であると判定すると(S13で「低信頼度」)、GPS信頼度判定部102は、記憶部23に格納されている基準相対位置V1が有効であるか否かを、その基準相対位置V1に対応して記憶部23に格納されているシステム時間の値及び走行距離の値に基づいて判定する(S18:基準相対位置有効判定手段)。具体的には、GPS記憶部23に格納されたシステム時間の値と現在のシステム時間の値とに基づいて前記基準相対位置V1が取得されてから所定時間(例えば、90秒)以上が経過したか否か、また、記憶部23に格納された走行距離の値と現在の走行距離の値とに基づいて、前記基準相対位置V1が取得されてから自車両が所定距離(例えば、200m)以上走行したか否かが判定される。
If it is determined in the process described above that the reliability of the acquired GPS position P GPS is low reliability (“low reliability” in S13), the GPS
基準相対位置V1が取得されてから所定時間経過しておらず、かつ、基準相対位置V1が取得されてから自車両が所定距離走行していなければ、その基準相対位置V1が有効であると判定される(S18でYES)。一方、基準相対位置V1が取得されてから所定時間以上経過し、または、基準相対位置V1が取得されてから自車両が所定距離以上走行していると、その基準相対位置V1が有効でないと判定される(S18でNO)。この基準相対位置V1の有効性の判定は、基準相対位置V1が累積誤差を含み得る自律航法位置PDRに依存する(図4参照)ことから、その基準相対位置V1が取得されてから所定時間以上経過し、かつ、その基準相対位置V1が取得されてから自車両が所定距離以上走行してしまうと、その基準相対位置V1の基準としての有効性が損なわれている可能性があることに起因している。 If the predetermined time has not elapsed since the reference relative position V1 was acquired, and the host vehicle has not traveled a predetermined distance since the reference relative position V1 was acquired, it is determined that the reference relative position V1 is valid. (YES in S18). On the other hand, if a predetermined time has elapsed since the reference relative position V1 was acquired, or if the host vehicle has traveled a predetermined distance or more after the reference relative position V1 is acquired, it is determined that the reference relative position V1 is not valid. (NO in S18). The determination of the effectiveness of the reference relative position V1 depends on the autonomous navigation position PDR that can include a cumulative error (see FIG. 4), and therefore, a predetermined time after the reference relative position V1 is acquired. If the vehicle has traveled more than a predetermined distance after the reference relative position V1 has been acquired, the effectiveness of the reference relative position V1 as a reference may be impaired. Is attributed.
前記基準相対位置V1が有効であると判定すると(S18でYES)、GPS信頼度判定部102は、その時点で自律航法位置検出部103にて得られている自律航法位置PDRを基準位置として取得する(S19)。そして、GPS信頼度判定部102は、図5に示すように、信頼度が低信頼度であると判定された前記GPS位置PGPS(●印)と前記基準位置(自律航法位置PDR(△印))との相対位置(ベクトル△→●(dx2、dy2))を低信頼相対位置V2として演算する(S20:低信頼相対位置取得手段)。そして、GPS信頼度判定部102は、図6に示すように、前記低信頼相対位置V2が記憶部23に格納された基準相対位置V1の所定範囲r以内であるか否かを判定する(S21)。前記低信頼相対位置V2が前記基準相対位置V1の所定範囲r内であると(S21でYES)、GPS信頼度判定部102は、基準相対位置V1で表される高信頼度のGPS位置PGPSと自律航法位置PDRとの相対的関係が、低信頼相対位置V2で表される低信頼度のGPS位置PGPSと自律航法位置PDRとの相対的関係と、同一または近似しているものとして、前記低信頼度と判定したGPS位置PGPSの信頼度を高信頼度に修正する(S22:信頼度修正手段)。
When the reference relative position V1 is determined to be valid (YES at S18), GPS
なお、記憶部23に格納された基準相対位置V1が有効でないと判定された(S18でNO)場合、また、前記低信頼相対位置V2が前記基準相対位置V1の所定範囲r内でないと判定された(S21でNO)場合、GPS信頼度判定部102は、GPS位置検出部101から取得したGPS位置PGPSの信頼度を低信頼度に維持(S13でNO)したまま出力する。
When it is determined that the reference relative position V1 stored in the
自車両が、例えば、図7に示すように、主要道路R1から側道R2に移って移動する過程で、上述したように動作するGPS信頼度判定部102を有する車両位置検出ユニット10にて検出される自車両の位置(GPS位置PGPS、自律走行位置PDR、マップ位置PMP)は、次のように推移する。
For example, as shown in FIG. 7, in the process of moving from the main road R1 to the side road R2, the vehicle
自車両が主要道路R1を分岐点Pjまで走行している間、高信頼度のGPS位置PGPSが考慮されつつ、自律走行位置PDRに基づいて自車両の位置が主要道路R1上のマップ位置PMPにマッチングされる。自車両が分岐点Pjから側道R2に移って走行する間、GPS位置PGPS(○印)は、側道R2に沿って推移する一方、自律航法位置PDR(△印)は、一気に側道R2に沿うようにならず、主要道路R1から徐々に側道R2に向けて推移する(破線参照)。この状況で、GPS位置PGPS(高信頼度)が考慮されるものの、比較的主要道路R1に近い自律航法位置PDR基づいて、自車両の位置が主要道路R1上のマップ位置PMP(▲印)にマッチングされ、そのマップ位置PMPが主要道路R1に維持される。 While the host vehicle is traveling on the main road R1 to the branch point Pj, the map position on the main road R1 is determined based on the autonomous travel position PDR while the highly reliable GPS position PGPS is taken into consideration. It is matched to the P MP. While the host vehicle travels from the branch point Pj to the side road R2, the GPS position P GPS (◯ mark) changes along the side road R2, while the autonomous navigation position P DR (Δ mark) It does not follow along the road R2, but gradually moves from the main road R1 toward the side road R2 (see broken line). In this situation, although the GPS position P GPS (high reliability) is considered, relatively based autonomous navigation position P DR close to the main road R1, map location PMP (▲ mark position of the vehicle on the main road R1 ) And the map position PMP is maintained on the main road R1.
上記の過程で、図3の手順に従った処理により、高信頼度のGPS位置PGPSと自律航法位置PDRとの相対位置である基準相対位置V1が順次更新されていく。そして、あるタイミングtで、自律航法位置PDR(t)が側道R2に近づいて、GPS位置PGPS(t)を考慮すれば自車両の位置が側道R2上のマップ位置PMP(t)にマッチングされ得る状況になった際に、例えば、自車両の走行速度が低下したことに起因して、GPS位置PGPS(t)が低信頼度と判定される(図3におけるS13で「低信頼度」)ことがある。このままでは、低信頼度のGPS位置PGPS(t)が考慮から除外されてしまうので、自車両の位置が依然主要道路R1のマップ位置PMPにマッチングされてしまう。 In the above process, the process in accordance with the procedure of FIG. 3, the reference relative position V1 is sequentially updated the relative positions of the autonomous navigation position P DR and highly reliable GPS position P GPS. At a certain timing t, the autonomous navigation position P DR (t) approaches the side road R2, and if the GPS position P GPS (t) is taken into consideration, the position of the host vehicle is the map position P MP (t ), The GPS position P GPS (t) is determined to be low reliability due to, for example, a decrease in the traveling speed of the host vehicle (in S13 in FIG. Low reliability "). In this state, since the low-reliability GPS position P GPS (t) is excluded from consideration, the position of the host vehicle is still matched with the map position P MP of the main road R1.
そこで、前述した処理(図3参照)に従って、図8に拡大して示すように、直前のタイミング(t−1)で更新された基準相対位置V1(高信頼度のGPS位置PGPS(t−1)(○印)と自律航法位置PDR(t−1)(△印)との相対位置)と、前記低信頼度と判定されたGPS位置PGPS(t)(◎印)と自律航法位置PDR(t)(△印)との相対位置である低信頼相対位置V2との関係が、当該低信頼相対位置V2が前記基準相対位置V1の所定範囲r以内となっていれば(図6参照)、低信頼度と判定されたGPS位置PGPS(t)の信頼度が高信頼度に修正される。これにより、GPS位置PGPS(t)が考慮されるようになって、今まで主要道路R1上のマップ位置PMP(t−1)にマッチングされていた自車両の位置が、そのまま主要道路R1に維持されることなく、側道R2上のマップ位置PMP(t)にマッチングされるようになる。
Therefore, according to the above-described processing (see FIG. 3), as shown in an enlarged view in FIG. 8, the reference relative position V1 (highly reliable GPS position P GPS (t− 1) (relative position between (◯ mark) and autonomous navigation position P DR (t-1) (△ mark)), GPS position P GPS (t) (◎ mark) determined as the low reliability and autonomous navigation If the relationship between the relative position relative to the position P DR (t) (Δ mark) and the low reliability relative position V2 is within the predetermined range r of the reference relative position V1 (FIG. 6), the reliability of the GPS position P GPS (t) determined to be low reliability is corrected to high reliability. As a result, the GPS position P GPS (t) is taken into consideration, and the position of the host vehicle that has been matched with the map position P MP (t−1) on the main road R1 up to now is the main road R1. Without being maintained at the map position P MP (t) on the side road R2.
上述したような処理(図3参照)を行うGPS信頼度判定部102(GPS信頼度判定装置)では、GPS位置検出部101にて得られた自車両のGPS位置PGPSが所定の手法に従って低信頼度であると判定される場合(図3におけるS13で「低信頼度」)であっても、その低信頼度と判定されたGPS位置PGPSと、自律航法位置検出部103にて得られる自車両の自律航法位置PDR(基準位置)との相対位置である低信頼相対位置V2が、既に高信頼度と判定されているGPS位置PGPSと、自律航法位置検出部103にて得られる自律航法位置PDR(基準位置)との相対位置である基準相対位置V1の所定範囲r内にあるときに、前記低信頼度と判定されたGPS位置PGPSの信頼度が高信頼度に修正される。このため、低信頼度と判定されたGPS位置PGPSであっても、本来高信頼度であると見込まれる場合に高信頼度の判定結果を得ることができる。
In the GPS reliability determination unit 102 (GPS reliability determination device) that performs the above-described processing (see FIG. 3), the GPS position P GPS of the host vehicle obtained by the GPS
また、上記のようなGPS信頼度判定部102を有する車両位置検出ユニット10(位置検出装置)によれば、GPS信頼度判定部102が、低信頼度と判定されたGPS位置PGPSであっても、本来高信頼度であると見込まれる場合に高信頼度の判定結果を得ることができるので、GPS位置PGPSを有効に利用して走行する自車両の位置を、正しく地図上の道路にマッピングすることができる。
Further, according to the vehicle position detection unit 10 (position detection device) having the GPS
更に、上記のような車両位置検出ユニット10を有するナビゲーション装置(図1参照)によれば、車両位置検出ユニット10が、GPS位置PGPSを有効に利用して自車両の位置を正しく地図上の道路にマッピングすることができるので、地図と共に地図上での自車両の精度のよい位置を表示部22に表示することができる。
Furthermore, according to the navigation apparatus (see FIG. 1) having the vehicle
なお、上述した例では、基準相対位置V1及び低信頼相対位置V2を求める際に自律航法位置P DR を基準位置として用いたが、この基準位置は、自律航法位置PDRに基づいて決められるものであれば、特に限定されず、例えば、自律航法位置P DR に基づいて決められるマップ位置PMPであってもよい。
Incidentally, those in the example described above, using an autonomous navigation position P DR as a reference position when determining the reference relative position V1 and unreliable relative position V2, the reference position, which is determined based on the autonomous navigation position P DR if not particularly limited, for example, it may be a map position P MP which is determined based on the autonomous navigation position P DR.
また、図3に示す処理の過程で、低信頼度のGPS位置P GPS の信頼度を高信頼度に修正するか否かの基準となる基準相対位置V1の有効性の判断(S18)が、その基準相対位置V1が取得されてから所定時間(例えば、90秒)以上が経過したか否かの時間的な判断、また、その基準相対位置V1が取得されてから自車両が所定距離(例えば、200m)以上走行したか否かの走行距離的な判断によってなされるものであったが、これに限定されない。前記時間的な判断及び前記総距離的な判断のいずれか一方であっても、他の手法に従った判断であってもよい。
In addition, in the process shown in FIG. 3, the determination of the effectiveness of the reference relative position V1, which is a reference for determining whether or not the reliability of the low-reliability GPS position P GPS is corrected to a high reliability (S18), A temporal determination as to whether or not a predetermined time (for example, 90 seconds) has elapsed since the reference relative position V1 has been acquired, and the host vehicle has moved to a predetermined distance (for example, after the reference relative position V1 has been acquired). , 200 m), which is made based on the determination of whether the vehicle has traveled or not, but is not limited to this. Either one of the time determination and the total distance determination or a determination according to another method may be used.
10 車両位置検出ユニット
11 GPSレシーバ
12 車輪速センサ
13 ジャイロ
14 加速度センサ
20 ナビゲーション処理ユニット
21 操作部
22 表示部
23 記憶部
101 GPS位置検出部
102 GPS信頼度検出部
103 自律航法位置検出部
104 車両位置確定処理部
105 マップマッチング処理部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
自律航法の測位により前記移動体の位置を自律航法位置として検出する自律航法位置検出システムと、
前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置の信頼度が高信頼度と判定されたときに、該GPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置を基準相対位置として取得する基準相対位置取得手段と、
前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置の信頼度が低信頼度と判定されたときに、該GPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置を低信頼相対位置として取得する低信頼相対位置取得手段と、
該低信頼相対位置取得手段により取得された前記低信頼相対位置が、前記基準相対位置取得手段により直前に取得された前記基準相対位置の所定距離範囲内であるときに、前記低信頼度と判定されたGPS位置の信頼度を高信頼度に修正する信頼度修正手段とを有するGPS信頼度判定装置。 Predetermining whether the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system that detects the position of the moving body as a GPS position by GPS positioning is high reliability or low reliability lower than the high reliability A GPS reliability determination device that determines according to the method of
An autonomous navigation position detection system for detecting the position of the moving body as an autonomous navigation position by positioning by autonomous navigation;
When the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be high reliability, the GPS position and a reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system, Reference relative position acquisition means for acquiring the relative position of the reference relative position;
When the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability, the GPS position and a reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system, Low relative relative position acquisition means for acquiring the relative position of
When the low reliability relative position acquired by the low reliability relative position acquisition unit is within a predetermined distance range of the reference relative position acquired immediately before by the reference relative position acquisition unit , the low reliability is determined. A GPS reliability determination device comprising: a reliability correction means for correcting the reliability of the GPS position that has been set to a high reliability.
該基準相対位置有効判定手段により前記基準相対位置が有効と判定されたときに、前記信頼度修正手段による前記信頼度の修正が行われる請求項1記載のGPS信頼度判定装置。 Whether or not the reference relative position acquired by the reference relative position acquisition means is valid when the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability. Reference relative position validity determination means for determining according to
When the reference relative position is determined to be valid by the reference relative position validity determination unit, wherein the reliability of the correction by the reliability modifying means GPS reliability determination device according to claim 1, wherein performed.
自律航法の測位により前記移動体の位置を自律航法位置として検出する自律航法位置検出システムと、
前記GPS位置検出システムにより得られたGPS位置の信頼度が高信頼度及び該高信頼度より低い低信頼度のいずれであるかを判定するGPS信頼度判定部とを有し、
前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置、前記GPS信頼度判定部での判定結果及び前記自律航法位置検出システムにて得られた自律航法位置とに基づいて前記移動体の位置を検出する位置検出装置であって、
前記GPS信頼度判定部は、
前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置の信頼度を高信頼度と判定したときに、該GPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置を基準相対位置として取得する基準相対位置取得手段と、
前記GPS位置検出システムにて得られたGPS位置の信頼度を低信頼度と判定したときに、該GPS位置と、前記自律航法位置検出システムにて得られる自律航法位置に基づいた基準位置との相対位置を低信頼相対位置として取得する低信頼相対位置取得手段と、
該低信頼相対位置取得手段により取得された前記低信頼相対位置が、前記基準相対位置取得手段により直前に取得された前記基準相対位置の所定距離範囲内であるときに、前記低信頼度と判定したGPS位置の信頼度を高信頼度に修正する信頼度修正手段とを有する位置検出装置。 A GPS position detection system that detects the position of the moving object as a GPS position by GPS positioning;
An autonomous navigation position detection system for detecting the position of the moving body as an autonomous navigation position by positioning by autonomous navigation;
A GPS reliability determination unit that determines whether the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is high reliability or low reliability lower than the high reliability;
The position of the moving body is detected based on the GPS position obtained by the GPS position detection system, the determination result by the GPS reliability determination unit, and the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system. A position detecting device,
The GPS reliability determination unit
When the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be high reliability, the GPS position and a reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system Reference relative position acquisition means for acquiring the relative position as a reference relative position;
When the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability, the GPS position and a reference position based on the autonomous navigation position obtained by the autonomous navigation position detection system Low-relative relative position acquisition means for acquiring the relative position as a low-relative relative position;
When the low reliability relative position acquired by the low reliability relative position acquisition unit is within a predetermined distance range of the reference relative position acquired immediately before by the reference relative position acquisition unit , the low reliability is determined. A position detecting device having reliability correction means for correcting the reliability of the GPS position to a high reliability.
前記GPS位置検出システムにより得られたGPS位置の信頼度が低信頼度と判定されたときに、前記基準相対位置取得手段により取得される前記基準相対位置が有効であるか否かを所定の基準に従って判定する基準相対位置有効判定手段を有し、
該基準相対位置有効判定手段により前記基準相対位置が有効と判定されたときに、前記信頼度修正手段による前記信頼度の修正が行われる請求項6記載の位置検出装置。 The GPS reliability determination unit further includes:
Whether or not the reference relative position acquired by the reference relative position acquisition means is valid when the reliability of the GPS position obtained by the GPS position detection system is determined to be low reliability. Reference relative position validity determination means for determining according to
When the reference relative position is determined to be valid by the reference relative position validity determination unit, the position detecting device of the said reliability of correction by the reliability modifying means according to claim 6, wherein the performed.
該位置検出装置にて検出される前記移動体の位置と、地図情報とに基づいて、当該地図情報にて表される地図と、該地図上での前記移動体の位置とを表示する表示装置とを有するナビゲーション装置。 A position detection device according to any one of claims 6 to 10,
A display device for displaying a map represented by the map information and the position of the moving body on the map based on the position of the moving body detected by the position detecting device and map information A navigation device.
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