JPH076804B2 - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPH076804B2
JPH076804B2 JP2260211A JP26021190A JPH076804B2 JP H076804 B2 JPH076804 B2 JP H076804B2 JP 2260211 A JP2260211 A JP 2260211A JP 26021190 A JP26021190 A JP 26021190A JP H076804 B2 JPH076804 B2 JP H076804B2
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和夫 平野
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ナビゲーション装置などと称され、車両など
の移動体の位置を検出するための位置検出装置に関し、
さらに詳しくは路側などに配置したビーコンからの正確
な位置情報を受信して位置データの較正を行う位置検出
装置に関する。
〈従来の技術〉 従来から、車両による目的地への到達を支援するため
に、現在位置情報などを与えるいわゆるナビゲーション
装置が車両に搭載されて用いられている。ナビゲーショ
ン装置は、小型のコンピュータおよび表示装置を備え、
車速センサおよび方位センサなどにより車両の現在位置
および進行方向を検出して、これを上記の表示装置に道
路地図などとともに表示させるようにしたものである。
しかし、車両の初期位置ならびに車速センサおよび方位
センサの出力のみに基づいて、いわゆる推測航法により
車両の推定位置などを算出する装置では、上記の各セン
サが必然的に有している誤差が走行距離の増加に伴って
累積されることにより、表示装置に表示された車両位置
と実際の車両位置とに大幅なずれが生じ、ナビゲーショ
ン装置本来の機能を失うおそれがある。
この不具合を解決するために、従来から、道路交通網に
路側ビーコンを設置し、この路側ビーコンから当該路側
ビーコンの設置位置の位置情報などを含む信号を路側ビ
ーコンの近傍の比較的狭い範囲に放射させ、この放射さ
れた信号を車両に取り付けたアンテナから取り込み、こ
の取り込んだ信号から上記の位置情報を抽出して、この
位置情報によって推測航法により得た推定位置データを
正しいデータに較正する、いわゆる路側ビーコン方式が
提案されている。
この路側ビーコン方式を採用すれば上記の車速センサお
よび方位センサの出力の累積誤差の影響を排除して、目
的地到達のための支援を良好に行うことができる。
〈発明が解決しようとする課題〉 しなしながら、上記の路側ビーコン方式を採用した場合
であっても、路側ビーコンからの位置情報などを取得し
た後、ナビゲーション装置が推測航法で得た推定位置デ
ータを上記の受信した位置情報に較正するまでに要する
時間が長いときには、路側ビーコンの位置から遠く離れ
た位置まで車両が移動した時点で上記位置データの較正
が行われることになる。
すなわち、たとえば第2図において、車両31が道路32を
走行中に、所定位置Aに設置した路側ビーコン33から位
置情報などを受信しても、車両31に搭載したナビゲーシ
ョン装置における推定位置データの較正が直ちに行われ
ない場合には、車両31が所定位置Aから離れた位置Bに
達した時点で、推定位置データが所定位置Aの位置情報
に較正されることになる。
このような場合には、較正後の推定位置データが車両31
の正確な現在位置に対応しなくなり、表示装置には、正
確な車両位置の表示を行うことができない。
このような事態は、たとえば表示装置に表示する道路地
図の縮尺の切換えに伴う新たな画像の描画処理や、目的
地までの推奨経路を計算して進路を決定するいわゆる経
路誘導計算などのように処理に比較的長時間を要するデ
ータ処理をコンピュータで行っている期間に、路側ビー
コンからの信号を受信した場合に生じやすい。
この不具合を解決するために、上記の道路地図の描画処
理や経路誘導計算などのためのコンピュータと、路側ビ
ーコンからの受信情報を処理するためのコンピュータと
を各別に設け、路側ビーコンからの受信情報から上記の
位置情報を抽出する処理を道路地図の表示などの処理と
並列に行わせることが考えられるが、このようにコンピ
ュータを新たに設けると、構成が複雑化するとともにコ
スト高ともなる。また、路側ビーコンからの受信情報中
には表示装置で表示すべきデータや経路計算で必要とな
るデータなど(たとえば道路の混雑状況)が含まれてい
る場合もあるので、上記の2つのコンピュータ相互間の
データの授受が必要であり、処理が極めて繁雑になると
いう問題も生じる。
そこで、本発明は、上述の技術的課題を解決し、ビーコ
ンからの位置情報に基づく移動体の推定位置データの較
正が良好に行われるようにした位置検出装置を提供する
ことを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明の位置検出装置は、
移動体に搭載されて、この移動体の現在位置を検出する
位置検出装置であって、 所定位置に設置されて少なくともその設置位置の位置情
報を含むビーコン情報を放射するビーコンから、上記ビ
ーコン情報を受信する受信手段と、 上記移動体の移動距離を検出する移動距離検出手段と、 上記移動体の移動方向を検出する移動方向検出手段と、 上記移動距離検出手段および移動方向検出手段の出力に
基づいて上記移動体の推定位置データを作成する推定位
置算出手段と、 上記受信手段で受信されたビーコン情報が与えられ、こ
のビーコン情報の処理と、このビーコン情報の処理の他
の任意の処理とを行うとともに、上記ビーコン情報中に
含まれる位置情報を任意のタイミングで出力する制御手
段と、 上記ビーコンからのビーコン情報の受信から上記制御手
段が上記位置情報を出力するまでの遅延時間を計測する
遅延時間計測手段と、 少なくとも上記遅延時間の期間における上記移動距離検
出手段および移動方向検出手段の出力を記憶することが
できる記憶手段と、 上記遅延時間計測手段で計測された上記遅延時間が与え
られ、現在時刻よりも上記遅延時間だけ以前の時刻から
現在時刻までの期間に対応した上記記憶手段の記憶内容
に基づいて、上記ビーコン情報の受信から現在時刻まで
の移動体の移動量を算出する移動量算出手段と、 上記推定位置算出手段の推定位置データを、上記制御手
段が出力した位置情報に上記移動量算出手段での算出結
果を加算して得たデータに較正する手段とを備えたもの
である。
〈作用〉 上記の構成によれば、ビーコンからのビーコン情報が受
信されてから、このビーコン情報中に含まれる位置情報
が制御手段から出力されるまでに生じる遅延時間は、遅
延時間計測手段で計測される。この遅延時間の期間にお
ける移動距離検出手段および移動方向検出手段の各出力
は記憶手段に記憶されており、移動量算出手段では、遅
延時間計測手段から与えられる遅延時間に基づいて、現
在時刻よりも上記遅延時間だけ以前の時刻から現在時刻
までの期間に対応する上記記憶手段の記憶内容を読み出
して、当該期間における移動体の移動量を算出する。そ
して、その算出結果が制御手段から出力された位置情報
に加算され、この加算結果が新たな推定位置データとさ
れる。
上記移動量算出手段が算出する移動量は、移動体がビー
コンの近傍を通過してから、推定位置データの較正が行
われるまでの期間(上記遅延時間の期間)に移動した移
動量であり、したがってこの移動量とビーコンからの位
置情報との加算結果は、推定位置データの較正が行われ
る時点(現在時刻)における移動体の実際の現在位置に
対応することになる。このようにして、制御手段におけ
る任意の処理のために、上記の遅延時間が生じても、こ
の遅延時間の長短によらずに推定位置データの較正が良
好に行われるようになる。
〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例の位置検出装置であるナビゲ
ーション装置の基本的な構成を示すブロック図である。
このナビゲーション装置は、移動体である車両に搭載さ
れて用いられ、距離センサとなる車速センサ1、地磁気
センサなどの方位センサ2、および車両の旋回角を検出
する旋回角度センサ3の各出力に基づき、いわゆる推測
航法によって算出した推定位置データを、路側の所定位
置に設置した路側ビーコンからの正確な位置情報に基づ
いて較正することにより、上記推測航法による累積誤差
を排除するようにして、車両の現在位置の検出を精度良
く行うようにしたものである。
路側ビーコンからの信号は、アンテナ4aから受信部4で
受信され、この受信情報は、CRTなどで構成した表示装
置8へ表示すべきデータの作成や、いわゆる経路誘導計
算などの各種の処理を行う制御部5に与えられる。
路側ビーコンが放射する信号には、上記の位置情報の他
に、たとえば道路の方向情報、道路の混雑状況、道路の
工事状況、路側ビーコンの周辺の建物のデータ、路側ビ
ーコンの周辺の詳細な地図データなどが含まれている
(以下において路側ビーコンから発生される情報を「ビ
ーコン情報」という。)。制御部5は、上記のビーコン
情報から上記の位置情報を抽出して、推定位置算出部6
に与える。
推定位置算出部6は、上記車速センサ1、方位センサ2
および旋回角度センサ3の各出力に基づいて、車両の推
定位置および進行方向を算出するとともに、上記制御部
5から与えられる位置情報に基づいて、算出した推定位
置データを正しい値に較正する。この推定位置算出部6
で算出された推定位置データは、制御部5に与えられ
る。制御部5は、CD−ROMなどで構成した地図メモリ7
から読み出した地図データと、推定位置算出部6から与
えられた推定位置データとに基づき、表示装置8に道路
地図と車両の現在位置とを表示する。
制御部5には、受信部4からビーコン情報が与えられて
から上記位置情報が推定位置算出部6に与えられるまで
の遅延時間を計測する遅延時間計測部9が持続されてい
る。そして、計測された遅延時間は、上記の位置情報と
ともに、推定位置算出部6に与えられる。
推定位置算出部6には、当該車両の移動距離および移動
方向をそれぞれ検出するための移動距離検出部11および
移動方向検出部12が設けられている。移動距離検出部11
は車速センサ1の出力に基づいて車両の所定時間Δt
(たとえば0.1秒)毎の移動距離(すなわち移動速度)
を検出し、移動方向検出部12は方位センサ2および旋回
角度センサ3の各出力に基づいて車両の上記所定時間Δ
t毎の移動方向を検出する。この移動距離検出部11およ
び移動方向検出部12の各出力に基づき、当該車両の推定
位置が算出されて上記の推定位置データが作成される。
本実施例では、車速センサ1および移動距離検出部11を
含んで移動距離検出手段が構成されており、方位センサ
2および旋回角速度センサ3ならびに移動方向検出部12
を含んで移動方向検出手段が構成されている。
推定位置算出部6にはまた、上記ビーコン情報が受信さ
れてから、制御部5が上記ビーコン情報中の位置情報を
推定位置算出部6に与えるまでに要する時間の最大値
(たとえば表示部8に地図を表示する描画処理に要する
時間)よりも長い所定時間(たとえば10秒)にわたっ
て、上記移動距離検出部11から出力される刻々の車両の
移動速度v(t)と、移動方向検出部12から出力される
刻々の車両の移動方向θ(t)とを記憶する記憶手段で
あるメモリ14が設けられている。さらに、推定位置算出
部6には、現在時刻よりも上記遅延時間計測部9で計測
された遅延時間だけ以前の時刻から現在時刻に至る期間
における当該車両の移動量を算出するための移動量算出
部13が設けられている。この移動量算出部13は、メモリ
14における上記の遅延時間の期間に対応する記憶内容に
基づいて、上記移動量を算出する。
この移動量算出部13での算出結果は、制御部5から与え
られた上記の位置情報に加算され、推定位置データが上
記の加算結果に置き換えられ、このようにして推定位置
データの較正が行われる。
推定位置算出部6における上記の推定位置データの較正
につきさらに詳細に説明する。路側ビーコンから与えら
れる位置情報は、当該路側ビーコンの設置の位置情報
(XB,YB)である。一方、制御部5における当該位置情
報の抽出や、その他の処理のために、推定位置算出部6
に上記位置情報(XB,YB)が与えられるまでには、遅延
時間Tが生じる。現在時刻以前の遅延時間Tの期間中の
時刻tにおける車両の移動速度v(t)と移動方向θ
(t)とによって、現在時刻(t=0)以前の遅延時間
Tの期間中の車両位置座標(x,y)の変化(Δx,Δy)
は、 となる。したがって、推定位置算出部6で実際に位置デ
ータの較正が行われるときには、車両の実際の位置座標
(x,y)は、 となっている。
推定位置算出部6での推定位置データの較正では、(Δ
x,Δy)がメモリ14の記憶内容に基づいて移動量算出部
13で算出され、この(Δx,Δy)が制御部5から与えら
れる位置情報(XB,YB)に加算されて上記第(3)式お
よび第(4)式で示される正しい位置座標が算出され、
この正しい位置座標に推定位置データが較正されること
になる。
以上のように本実施例の位置検出装置によれば、制御部
5における各種の演算処理のために、路側ビーコンから
のビーコン情報の受信からビーコン情報中に含まれる位
置情報に基づく推定位置データの較正が行われるまでに
任意の遅延時間が生じても、推定位置データを正しい位
置座標に較正することができる。しかも、路側ビーコン
からのビーコン情報の処理とその他の表示制御などの処
理とを制御部5で共通に行っているので、各処理に対応
して各別にコンピュータを設ける場合のように、構成が
複雑化したり、コストが増大したりすることはなく、ま
た処理が繁雑になることもない。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、上記の実施例では車速センサ1および方
位センサ2などに基づいて推測航法によって推定位置デ
ータの算出が行われるナビゲーション装置を例にとった
が、推定位置データと道路地図データとの比較演算を行
ういわゆる地図マッチングが併用されてもよい。その他
本発明の要旨を変更しない範囲内において、種々の設計
変更を施すことが可能である。
〈発明の効果〉 以上のように本発明の位置検出装置によれば、ビーコン
からのビーコン情報が受信されてから、このビーコン情
報中に含まれる位置情報が制御手段から出力されるまで
に任意の遅延時間が生じても推定位置データの較正は、
当該推定位置データの較正が行われる時点での移動体の
現在位置により行われる。この結果、上記の遅延時間に
依らずに、推定位置データの較正が良好に行われ、この
結果、より正確な推定位置データを提供することができ
るようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の位置検出装置であるナビゲ
ーション装置の基本的な構成を示すブロック図、 第2図は路側ビーコンからの情報の受信と推定位置デー
タの較正とのタイミングのずれを説明するための図であ
る。 1…車速センサ、2…方位センサ、3…旋回角度セン
サ、4…受信部、5…制御部、6…推定位置算出部、9
…遅延時間計測部、11…移動距離検出部、12…移動方向
検出部、13…移動量算出部、14…メモリ(記憶手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動体に搭載されて、この移動体の現在位
    置を検出する位置検出装置であって、 所定位置に設置されて少なくともその設置位置の位置情
    報を含むビーコン情報を放射するビーコンから、上記ビ
    ーコン情報を受信する受信手段と、 上記移動体の移動距離を検出する移動距離検出手段と、 上記移動体の移動方向を検出する移動方向検出手段と、 上記移動距離検出手段および移動方向検出手段の出力に
    基づいて上記移動体の推定位置データを作成する推定位
    置算出手段と、 上記受信手段で受信されたビーコン情報が与えられ、こ
    のビーコン情報の処理と、このビーコン情報の処理の他
    の任意の処理とを行うとともに、上記ビーコン情報中に
    含まれる位置情報を任意のタイミングで出力する制御手
    段と、 上記ビーコンからのビーコン情報の受信から上記制御手
    段が上記位置情報を出力するまでの遅延時間を計測する
    遅延時間計測手段と、 少なくとも上記遅延時間の期間における上記移動距離検
    出手段および移動方向検出手段の出力を記憶することが
    できる記憶手段と、 上記遅延時間計測手段で計測された上記遅延時間が与え
    られ、現在時刻よりも上記遅延時間だけ以前の時刻から
    現在時刻までの期間に対応した上記記憶手段の記憶内容
    に基づいて、上記ビーコン情報の受信から現在時刻まで
    の移動体の移動量を算出する移動量算出手段と、 上記推定位置算出手段の推定位置データを、上記制御手
    段が出力した位置情報に上記移動量算出手段での算出結
    果を加算して得たデータに較正する手段とを含むことを
    特徴とする位置検出装置。
JP2260211A 1990-09-27 1990-09-27 位置検出装置 Expired - Lifetime JPH076804B2 (ja)

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JP4661331B2 (ja) * 2005-05-02 2011-03-30 トヨタ自動車株式会社 走行支援装置
JP4847852B2 (ja) * 2006-12-15 2011-12-28 クラリオン株式会社 車両制御システム、ナビゲーション装置、車両制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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