JPH0772926A - 推測航法における推測位置修正方法 - Google Patents
推測航法における推測位置修正方法Info
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- JPH0772926A JPH0772926A JP5220049A JP22004993A JPH0772926A JP H0772926 A JPH0772926 A JP H0772926A JP 5220049 A JP5220049 A JP 5220049A JP 22004993 A JP22004993 A JP 22004993A JP H0772926 A JPH0772926 A JP H0772926A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 道路形状に際立った特徴がない地域やオフロ
ードを推測航法により走行する場合であっても、推測位
置の修正を行うことが可能である推測航法における推測
位置修正方法を提供する。 【構成】 光ファイバージャイロ２と地磁気センサ３と
車輪回転センサ４を具備した３次元航法装置１を用いて
推測航法により走行するに際して、３次元航法装置１の
各センサ２，３，４から得た姿勢角データおよび速度デ
ータにより走行開始位置Ｐ０から時系列的に算出される
自己の推測位置Ｐ１´と、標高Ｚを水平方向座標の関数
として保有する３次元地図６から得られる自己の実際位
置Ｐ１とを比較し、自己の実際位置における標高Ｚに基
づいて自己の推測位置Ｐ１´における水平方向座標を修
正する。
ードを推測航法により走行する場合であっても、推測位
置の修正を行うことが可能である推測航法における推測
位置修正方法を提供する。 【構成】 光ファイバージャイロ２と地磁気センサ３と
車輪回転センサ４を具備した３次元航法装置１を用いて
推測航法により走行するに際して、３次元航法装置１の
各センサ２，３，４から得た姿勢角データおよび速度デ
ータにより走行開始位置Ｐ０から時系列的に算出される
自己の推測位置Ｐ１´と、標高Ｚを水平方向座標の関数
として保有する３次元地図６から得られる自己の実際位
置Ｐ１とを比較し、自己の実際位置における標高Ｚに基
づいて自己の推測位置Ｐ１´における水平方向座標を修
正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、車両が推測航法によ
って走行する際に、推測航法で算出された自己の推測位
置が、自己の実際位置に合うように修正するのに利用さ
れる推測航法における推測位置修正方法に関するもので
ある。
って走行する際に、推測航法で算出された自己の推測位
置が、自己の実際位置に合うように修正するのに利用さ
れる推測航法における推測位置修正方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】上記した車両の推測航法は、地磁気セン
サ，レートジャイロからの方位データと、車輪速センサ
または車速センサからの速度データとにより、走行開始
位置からの相対的移動量を求めて自己の推測位置を算出
する方法であり、各センサの誤差が累積されるため、長
距離走行時には推測位置の修正を行う必要がある。
サ，レートジャイロからの方位データと、車輪速センサ
または車速センサからの速度データとにより、走行開始
位置からの相対的移動量を求めて自己の推測位置を算出
する方法であり、各センサの誤差が累積されるため、長
距離走行時には推測位置の修正を行う必要がある。
【０００３】従来、推測位置の修正を行うに際しては、
例えば、推測航法で算出された自己の推測位置と、地図
の道路形状から得られる自己の実際位置とを比較して位
置誤差をなくす方法、いわゆる、マップマッチング方法
が採用されており、この方法では、交差点などの目安に
なる地点（自己の実際位置）において、この位置を推測
位置として設定し直すことにより、それまでの累積され
た誤差を解消するようにしている。
例えば、推測航法で算出された自己の推測位置と、地図
の道路形状から得られる自己の実際位置とを比較して位
置誤差をなくす方法、いわゆる、マップマッチング方法
が採用されており、この方法では、交差点などの目安に
なる地点（自己の実際位置）において、この位置を推測
位置として設定し直すことにより、それまでの累積され
た誤差を解消するようにしている。
【０００４】なお、この推測航法における推測位置修正
方法は、例えば、「自動車技術ハンドブック 設計編」
１９９２年６月１５日、社団法人 自動車技術会発行
の第４０７頁〜第４０９頁に記載されている。
方法は、例えば、「自動車技術ハンドブック 設計編」
１９９２年６月１５日、社団法人 自動車技術会発行
の第４０７頁〜第４０９頁に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来の推測航法における推測位置修正方法において、道路
形状に際立った特徴がない地域を走行する場合、とくに
オフロードを走行する場合には、推測位置の誤差をなく
す上記マップマッチング方法を用いることができないた
め、そのまま推測航法により走行を続けると、自己の推
測位置と実際位置とのずれが次第に大きくなってしまう
という問題を有しており、この問題を解決することが従
来の課題となっていた。
来の推測航法における推測位置修正方法において、道路
形状に際立った特徴がない地域を走行する場合、とくに
オフロードを走行する場合には、推測位置の誤差をなく
す上記マップマッチング方法を用いることができないた
め、そのまま推測航法により走行を続けると、自己の推
測位置と実際位置とのずれが次第に大きくなってしまう
という問題を有しており、この問題を解決することが従
来の課題となっていた。
【０００６】
【発明の目的】この発明は、上記した従来の課題に着目
してなされたもので、道路形状に際立った特徴がない地
域やオフロードを推測航法により走行する場合であって
も、適宜走行区間ごとに推測位置の修正を行うことが可
能である推測航法における推測位置修正方法を提供する
ことを目的としている。
してなされたもので、道路形状に際立った特徴がない地
域やオフロードを推測航法により走行する場合であって
も、適宜走行区間ごとに推測位置の修正を行うことが可
能である推測航法における推測位置修正方法を提供する
ことを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる推測航
法における推測位置修正方法は、角速度検出用センサと
姿勢角検出用センサと速度検出用センサを具備した３次
元航法装置を用いて推測航法により走行するに際して、
前記３次元航法装置の各センサから得た姿勢角データお
よび速度データにより走行開始位置から時系列的に算出
される自己の推測位置と、標高を水平方向座標の関数と
して保有する３次元地図から得られる自己の実際位置と
を比較し、前記自己の実際位置における標高に基づいて
前記自己の推測位置における水平方向座標を修正する構
成としたことを特徴としており、このような推測航法に
おける推測位置修正方法の構成を前述した従来の課題を
解決するための手段としている。
法における推測位置修正方法は、角速度検出用センサと
姿勢角検出用センサと速度検出用センサを具備した３次
元航法装置を用いて推測航法により走行するに際して、
前記３次元航法装置の各センサから得た姿勢角データお
よび速度データにより走行開始位置から時系列的に算出
される自己の推測位置と、標高を水平方向座標の関数と
して保有する３次元地図から得られる自己の実際位置と
を比較し、前記自己の実際位置における標高に基づいて
前記自己の推測位置における水平方向座標を修正する構
成としたことを特徴としており、このような推測航法に
おける推測位置修正方法の構成を前述した従来の課題を
解決するための手段としている。
【０００８】そして、３次元地図から得られる自己の実
際位置と、推測航法により得られた自己の推測位置との
比較は、走行開始位置から適宜位置までの区間、すなわ
ち、時間ｔ＝ｔ０からｔ＝ｔ１までの区間における位置
ずれを評価する関数Ｉを定義し、数式１に示すように、
変分法によってこの関数Ｉを最小とする水平方向座標ｘ
（ｔ），ｙ（ｔ）を求める。
際位置と、推測航法により得られた自己の推測位置との
比較は、走行開始位置から適宜位置までの区間、すなわ
ち、時間ｔ＝ｔ０からｔ＝ｔ１までの区間における位置
ずれを評価する関数Ｉを定義し、数式１に示すように、
変分法によってこの関数Ｉを最小とする水平方向座標ｘ
（ｔ），ｙ（ｔ）を求める。
【０００９】
【数式１】
【００１０】ここで、ｘ´，ｙ´，ｚ´は３次元航法装
置から時系列的に出力される自己位置情報（ｘ´，ｙ
´，ｚ´は時間ｔの関数：ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ），ｚ
´（ｔ））、Ｚは３次元地図の水平方向座標Ｘ，Ｙに対
する標高情報（ＺはＸ，Ｙの関数：Ｚ（Ｘ，Ｙ））であ
る。そして、数式１の第１項は、３次元航法装置の標高
情報が正しいとしてｘ（ｔ），ｙ（ｔ）を調整する項で
あり、第２項は、ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）を３次元航法装置
の出力ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ）まわりに拘束しておく項
である。
置から時系列的に出力される自己位置情報（ｘ´，ｙ
´，ｚ´は時間ｔの関数：ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ），ｚ
´（ｔ））、Ｚは３次元地図の水平方向座標Ｘ，Ｙに対
する標高情報（ＺはＸ，Ｙの関数：Ｚ（Ｘ，Ｙ））であ
る。そして、数式１の第１項は、３次元航法装置の標高
情報が正しいとしてｘ（ｔ），ｙ（ｔ）を調整する項で
あり、第２項は、ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）を３次元航法装置
の出力ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ）まわりに拘束しておく項
である。
【００１１】したがって、ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）が、３次
元航法装置の出力ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ）と掛離れてく
ると、関数Ｉは大きくなる。
元航法装置の出力ｘ´（ｔ），ｙ´（ｔ）と掛離れてく
ると、関数Ｉは大きくなる。
【００１２】また、数式２に示すように、他の変分法に
より、同じく関数Ｉを最小とする水平方向座標ｘ
（ｔ），ｙ（ｔ）を求めてもよい。
より、同じく関数Ｉを最小とする水平方向座標ｘ
（ｔ），ｙ（ｔ）を求めてもよい。
【００１３】
【数式２】
【００１４】ここで、ｕ（ｔ），ｖ（ｔ）は、３次元航
法装置における速度出力のｘ´方向成分およびｙ´方向
成分であり、数式２の第３項は、ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）の
変化（速度成分）を３次元航法装置の速度出力まわりに
拘束しておく項である。
法装置における速度出力のｘ´方向成分およびｙ´方向
成分であり、数式２の第３項は、ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）の
変化（速度成分）を３次元航法装置の速度出力まわりに
拘束しておく項である。
【００１５】この場合も、ｘ（ｔ），ｙ（ｔ）の時間変
化が、３次元航法装置の速度指示と掛離れてくると、関
数Ｉは大きくなる。
化が、３次元航法装置の速度指示と掛離れてくると、関
数Ｉは大きくなる。
【００１６】
【発明の作用】この発明に係わる推測航法における推測
位置修正方法では、推測航法により走行するに際して、
まず、３次元航法装置の角速度検出用センサと姿勢角検
出用センサと速度検出用センサから得た姿勢角データお
よび速度データにより走行開始位置からの時系列的な自
己の推測位置が算出される。
位置修正方法では、推測航法により走行するに際して、
まず、３次元航法装置の角速度検出用センサと姿勢角検
出用センサと速度検出用センサから得た姿勢角データお
よび速度データにより走行開始位置からの時系列的な自
己の推測位置が算出される。
【００１７】次いで、３次元地図から得られる自己の実
際位置と、推測航法により得られた自己の推測位置とが
比較され、自己の実際位置における標高に基づいて推測
位置の水平方向座標の修正がなされることとなる。
際位置と、推測航法により得られた自己の推測位置とが
比較され、自己の実際位置における標高に基づいて推測
位置の水平方向座標の修正がなされることとなる。
【００１８】したがって、道路形状に際立った特徴がな
い地域やオフロードを推測航法により走行する場合にお
いて、適宜走行区間ごとに推測位置の修正が確実になさ
れるので、自己の推測位置と実際位置とのずれが拡がる
ことなく、推測航法による走行が続けられることとな
る。
い地域やオフロードを推測航法により走行する場合にお
いて、適宜走行区間ごとに推測位置の修正が確実になさ
れるので、自己の推測位置と実際位置とのずれが拡がる
ことなく、推測航法による走行が続けられることとな
る。
【００１９】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
【００２０】図１および図２はこの発明に係わる推測航
法における推測位置修正方法の一実施例を示している。
法における推測位置修正方法の一実施例を示している。
【００２１】図１に示すように、この推測航法に用いる
３次元航法装置１は、角速度検出用センサとしての光フ
ァイバージャイロ２と、姿勢角検出用センサとしての地
磁気センサ３と、速度検出用センサとしての車輪回転セ
ンサ４を具備しており、図２に示すように、車両５の走
行開始位置Ｐ０において初期位置データを入力し、走行
中に各センサ２，３，４により得られる姿勢角データお
よび速度データから、時系列的な自己の推測走行経路Ｓ
´および推測位置Ｐ１´（ｘ´（ｔ）ｙ´（ｔ）ｚ´
（ｔ））を算出するものとなっている。
３次元航法装置１は、角速度検出用センサとしての光フ
ァイバージャイロ２と、姿勢角検出用センサとしての地
磁気センサ３と、速度検出用センサとしての車輪回転セ
ンサ４を具備しており、図２に示すように、車両５の走
行開始位置Ｐ０において初期位置データを入力し、走行
中に各センサ２，３，４により得られる姿勢角データお
よび速度データから、時系列的な自己の推測走行経路Ｓ
´および推測位置Ｐ１´（ｘ´（ｔ）ｙ´（ｔ）ｚ´
（ｔ））を算出するものとなっている。
【００２２】一方、３次元地図６は水平方向座標Ｘ，Ｙ
の関数とした標高Ｚ（Ｘ，Ｙ）を保有しており、車両５
に搭載されるＣＤ−ＲＯＭに記憶させてある。
の関数とした標高Ｚ（Ｘ，Ｙ）を保有しており、車両５
に搭載されるＣＤ−ＲＯＭに記憶させてある。
【００２３】この３次元航法装置１を用いて推測航法に
より走行するに際しては、まず、車両５の走行開始位置
Ｐ０において、３次元航法装置１に初期位置データを入
力する。
より走行するに際しては、まず、車両５の走行開始位置
Ｐ０において、３次元航法装置１に初期位置データを入
力する。
【００２４】次いで、車両５が走行を開始すると、３次
元航法装置１の各センサ２，３，４が、ブロック１１，
１２，１３において車両５の角速度，方位角および速度
をそれぞれ検出し、ブロック１４で角速度を積分して得
られた車両５の角度および方位角からブロック１５にお
いて重み付けによる車両５の姿勢角を算出する。
元航法装置１の各センサ２，３，４が、ブロック１１，
１２，１３において車両５の角速度，方位角および速度
をそれぞれ検出し、ブロック１４で角速度を積分して得
られた車両５の角度および方位角からブロック１５にお
いて重み付けによる車両５の姿勢角を算出する。
【００２５】そして、この姿勢角および速度からブロッ
ク１６において時系列的な自己の推測走行経路Ｓ´およ
び自己の推測位置Ｐ１´（ｘ´（ｔ）ｙ´（ｔ）ｚ´
（ｔ））を算出する。
ク１６において時系列的な自己の推測走行経路Ｓ´およ
び自己の推測位置Ｐ１´（ｘ´（ｔ）ｙ´（ｔ）ｚ´
（ｔ））を算出する。
【００２６】このとき、各センサ２，３，４の誤差によ
り、例えば、算出される自己の推測位置Ｐ１´（ｘ´
（ｔ）ｙ´（ｔ）ｚ´（ｔ））が地面から離れると、ブ
ロック１７において３次元地図６から得られる自己の実
際位置Ｐ１と推測航法により得られた推測位置Ｐ１´と
の比較を行い、自己の実際位置Ｐ１における標高Ｚ
（Ｘ，Ｙ）に基づいて、上記数式１あるいは数式２によ
り、修正された推測位置Ｐ１´の水平方向座標ｘ
（ｔ），ｙ（ｔ）を算出する、すなわち、図２に白抜き
矢印に示すように、推測位置Ｐ１´を実際位置Ｐ１に合
わせる修正を行うと共に、各センサ２，３，４の誤差補
正を行い、ブロック１８において実際位置Ｐ１（ｘ
（ｔ）ｙ（ｔ）ｚ（ｔ））が推測位置Ｐ１´としてデー
タ化される。
り、例えば、算出される自己の推測位置Ｐ１´（ｘ´
（ｔ）ｙ´（ｔ）ｚ´（ｔ））が地面から離れると、ブ
ロック１７において３次元地図６から得られる自己の実
際位置Ｐ１と推測航法により得られた推測位置Ｐ１´と
の比較を行い、自己の実際位置Ｐ１における標高Ｚ
（Ｘ，Ｙ）に基づいて、上記数式１あるいは数式２によ
り、修正された推測位置Ｐ１´の水平方向座標ｘ
（ｔ），ｙ（ｔ）を算出する、すなわち、図２に白抜き
矢印に示すように、推測位置Ｐ１´を実際位置Ｐ１に合
わせる修正を行うと共に、各センサ２，３，４の誤差補
正を行い、ブロック１８において実際位置Ｐ１（ｘ
（ｔ）ｙ（ｔ）ｚ（ｔ））が推測位置Ｐ１´としてデー
タ化される。
【００２７】次に、実際位置Ｐ１を車両５の新たな走行
開始位置として、３次元航法装置１にこの実際位置Ｐ１
の座標を初期位置データとして入力し、走行を開始す
る。
開始位置として、３次元航法装置１にこの実際位置Ｐ１
の座標を初期位置データとして入力し、走行を開始す
る。
【００２８】このように、走行区分ごとに上記した推測
位置の修正を行えば、道路形状に際立った特徴がない地
域やオフロードを推測航法により走行する場合であって
も、自己の推測位置と実際位置とのずれの拡大を懸念す
ることなく、推測航法による走行を継続して行うことが
可能となる。
位置の修正を行えば、道路形状に際立った特徴がない地
域やオフロードを推測航法により走行する場合であって
も、自己の推測位置と実際位置とのずれの拡大を懸念す
ることなく、推測航法による走行を継続して行うことが
可能となる。
【００２９】なお、この発明に係わる推測航法における
推測位置修正方法の詳細な構成は、上記した実施例に限
定されるものではない。
推測位置修正方法の詳細な構成は、上記した実施例に限
定されるものではない。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係わる
推測航法における推測位置修正方法では、上記した構成
としたため、道路形状に際立った特徴がない地域やオフ
ロードを推測航法により走行する場合であっても、推測
位置の修正を確実に行うことが可能になるという極めて
優れた効果がもたらされる。
推測航法における推測位置修正方法では、上記した構成
としたため、道路形状に際立った特徴がない地域やオフ
ロードを推測航法により走行する場合であっても、推測
位置の修正を確実に行うことが可能になるという極めて
優れた効果がもたらされる。
【図１】この発明に係わる推測航法における推測位置修
正方法の一実施例を示すブロック図である。
正方法の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１の推測航法における推測位置修正方法の原
理を示す斜視説明図である。
理を示す斜視説明図である。
１ ３次元航法装置 ２ 光ファイバージャイロ（角速度検出用センサ） ３ 地磁気センサ（姿勢角検出用センサ） ４ 車輪回転センサ（速度検出用センサ） ６ ３次元地図 Ｐ０ 走行開始位置 Ｐ１ 自己の実際位置 Ｐ１´ 自己の推測位置
Claims (1)
- 【請求項１】 角速度検出用センサと姿勢角検出用セン
サと速度検出用センサを具備した３次元航法装置を用い
て推測航法により走行するに際して、前記３次元航法装
置の各センサから得た姿勢角データおよび速度データに
より走行開始位置から時系列的に算出される自己の推測
位置と、標高を水平方向座標の関数として保有する３次
元地図から得られる自己の実際位置とを比較し、前記自
己の実際位置における標高に基づいて前記自己の推測位
置における水平方向座標を修正することを特徴とする推
測航法における推測位置修正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5220049A JPH0772926A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 推測航法における推測位置修正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5220049A JPH0772926A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 推測航法における推測位置修正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772926A true JPH0772926A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16745129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5220049A Pending JPH0772926A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 推測航法における推測位置修正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772926A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081950A (ja) * | 2000-06-23 | 2002-03-22 | Robert Bosch Gmbh | ディジタル道路マップおよび該ディジタル道路マップを用いたナビゲーション方法 |
| WO2011081467A3 (ko) * | 2009-12-30 | 2011-11-10 | (주)마이크로인피니티 | 차량 항법 시스템 |
| JP2012079022A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Honda Motor Co Ltd | 自律走行作業車の制御装置 |
| US9366540B2 (en) | 2014-10-23 | 2016-06-14 | At&T Mobility Ii Llc | Facilitating location determination employing vehicle motion data |
| CN109975878A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 四川锦江电子科技有限公司 | 用于三维标测系统体表激励电极片脱落检测的装置及方法 |
| JP2019189214A (ja) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | バイドゥ・ユーエスエイ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＢａｉｄｕ ＵＳＡ ＬＬＣ | 自動運転車の経路計画用のドリフト補正の方法 |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP5220049A patent/JPH0772926A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002081950A (ja) * | 2000-06-23 | 2002-03-22 | Robert Bosch Gmbh | ディジタル道路マップおよび該ディジタル道路マップを用いたナビゲーション方法 |
| WO2011081467A3 (ko) * | 2009-12-30 | 2011-11-10 | (주)마이크로인피니티 | 차량 항법 시스템 |
| JP2012079022A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Honda Motor Co Ltd | 自律走行作業車の制御装置 |
| US8744663B2 (en) | 2010-09-30 | 2014-06-03 | Honda Motor Co., Ltd. | Control apparatus for autonomous operating vehicle |
| US9366540B2 (en) | 2014-10-23 | 2016-06-14 | At&T Mobility Ii Llc | Facilitating location determination employing vehicle motion data |
| US9880002B2 (en) | 2014-10-23 | 2018-01-30 | At&T Mobility Ii Llc | Facilitating location determination employing vehicle motion data |
| CN109975878A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 四川锦江电子科技有限公司 | 用于三维标测系统体表激励电极片脱落检测的装置及方法 |
| JP2019189214A (ja) * | 2018-04-18 | 2019-10-31 | バイドゥ・ユーエスエイ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーＢａｉｄｕ ＵＳＡ ＬＬＣ | 自動運転車の経路計画用のドリフト補正の方法 |
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