JPH09229698A - Position sensing device - Google Patents

Position sensing device

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Publication number
JPH09229698A
JPH09229698A JP3397196A JP3397196A JPH09229698A JP H09229698 A JPH09229698 A JP H09229698A JP 3397196 A JP3397196 A JP 3397196A JP 3397196 A JP3397196 A JP 3397196A JP H09229698 A JPH09229698 A JP H09229698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
links
link
estimated
vehicle
road
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3397196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Matsuzaki
伸一 松崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP3397196A priority Critical patent/JPH09229698A/en
Publication of JPH09229698A publication Critical patent/JPH09229698A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the time for a matching process for a map to be made on the basis of the position and azimuth of a car acquired by the autonomous navigation method, satellite telemetry navigation method, etc., by selecting optimum ones as the restrictive conditions of a candidate road. SOLUTION: Two different procedures may be considerable; (a) links existing within the limit error range E of the presumed position are extracted from a certain extent of road map data, and among these links, a one having an azimuth whose difference from the presumed azimuth of the car lies within the threshold is selected, (b) links having an azimuth whose difference from the presumed azimuth of the car lies within the threshold are extracted from a certain extent of road map data, and among them, link (s) positioned within the limit error range E is selected. Which procedure should be adopted is decided on the basis of the estimated time required to execute the procedure, and the object link (s) for map matching is selected in conformity to the adopted procedure, and the map matching is executed for the selected links.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、地図上の道路を走
行している車両の位置を検出する位置検出装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device for detecting the position of a vehicle traveling on a road on a map.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、道路を走行している車両の位
置を検出するために、距離センサと、方位センサと、両
センサからの出力信号に必要な処理を施す処理装置とを
具備し、車両の走行に伴なって生ずる距離変化量、およ
び方位変化量を積算しながら車両の現在位置デ―タを得
る自律航法が提案されているが、距離センサ、および方
位センサが必然的に有している誤差が走行継続に伴なっ
て累積され、得られる現在位置デ―タに含まれる誤差も
累積されてしまうという問題がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to detect the position of a vehicle running on a road, a distance sensor, a direction sensor, and a processing device for performing necessary processing on output signals from both sensors have been provided. Autonomous navigation has been proposed in which the current position data of the vehicle is obtained while integrating the distance change amount and azimuth change amount caused by running of the vehicle, but the distance sensor and the azimuth sensor necessarily have There is a problem that the errors in the current position data are accumulated as the running continues, and the errors included in the obtained current position data are also accumulated.

【0003】このような問題点を考慮し、かつ車両が道
路上を走行することを前提として、前記自律航法に基い
て得られた現在位置デ―タと、予め地図メモリに格納さ
れている道路地図デ―タとを比較し、現在位置デ―タの
道路からのずれ量(距離差及び方位差)を累積誤差とし
て算出し、前記現在位置デ―タに対して累積誤差分の補
正を行い、現在位置データを道路地図データに一致させ
るようにした地図マッチング処理が提案されている(特
開昭61−56910号公報等参照)。
In consideration of such problems and on the premise that a vehicle travels on a road, a current position data obtained based on the autonomous navigation and a road stored in a map memory in advance are used. Comparing with the map data, the deviation amount (distance difference and azimuth difference) of the current position data from the road is calculated as a cumulative error, and the current position data is corrected for the cumulative error. A map matching process has been proposed in which the current position data is made to match the road map data (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-56910, etc.).

【0004】この地図マッチング処理実行の際、処理に
要する計算量を軽減するために、地図メモリに格納され
ている道路の方位を区分し、その区分に属する方位の道
路を区分ごとにグループ化し、対象となる候補道路を特
定するときに、車両の検出方位と道路の方位が近似する
道路群の中から該当する道路を検索するという提案がな
されている(特開平1−260312号公報参照)。
At the time of executing the map matching process, in order to reduce the amount of calculation required for the process, the directions of the roads stored in the map memory are classified, and the roads having the directions belonging to the classification are grouped for each classification. A proposal has been made to search for a relevant road from a group of roads in which the detected azimuth of the vehicle and the azimuth of the road are similar when specifying the target candidate road (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-260312).

【0005】この方法によれば、候補道路を絞ることが
できるので、マップ地図マッチングの能率化と所要時間
の短縮を図ることができる。
According to this method, the number of candidate roads can be reduced, so that the efficiency of map-map matching and the required time can be reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、実際には、
地図マッチング処理をする際、すなわち車両の検出方位
と道路の方位との地図マッチングをとる際に、対象とす
る道路は、無制限でなく一定の範囲(例えば車両の推定
位置の周辺の数km四方の範囲)の中の道路から選ばれ
る。
However, in practice,
When performing the map matching process, that is, when performing the map matching between the detected direction of the vehicle and the direction of the road, the target road is not limited and has a certain range (for example, several km square around the estimated position of the vehicle). Selected from the roads in the range).

【0007】この「一定の範囲」の中の道路から対象と
する道路を選ぶ際に、「一定の範囲」の中の道路をすべ
てを候補道路とすることもできるが、候補対象数を減ら
すためにさらに狭い範囲を段階的に設定し、狭い範囲の
中から候補道路を決め、候補道路がない場合に、段階的
に範囲を広げていくほうが、マップ地図マッチングの能
率化のためには好ましい。
When selecting a target road from the roads in the "fixed range", all the roads in the "fixed range" can be set as candidate roads, but in order to reduce the number of candidate targets. In order to improve the efficiency of map map matching, it is preferable to set a narrower range in stages, determine a candidate road from the narrower range, and gradually expand the range when there is no candidate road.

【0008】このように、対象とする道路を限定する場
合には、方位の限定を先に行うか、距離の限定を先に行
うかで、処理時間が違ってくることが予想される。例え
ば、自律航法によって得られた車両の位置の近くに、複
数の道路があり、それぞれ方位が全く異なっている場合
は、距離の限定を先に行っても、対象道路数を減らすこ
とはほとんどできない。また、自律航法によって得られ
た車両の方位とよく似た方位の道路が広範囲に存在する
場合は、方位の限定を先に行っても、対象道路数を減ら
すことはできない。
As described above, when the target road is limited, it is expected that the processing time will be different depending on whether the direction is limited first or the distance is limited first. For example, if there are multiple roads near the position of the vehicle obtained by autonomous navigation and their directions are completely different, the number of target roads can hardly be reduced even if the distance is limited first. . In addition, when there are roads in a wide range of directions similar to the direction of the vehicle obtained by autonomous navigation, the number of target roads cannot be reduced even if the direction is limited first.

【0009】本発明は、自律航法、衛星測位航法等によ
って得られた車両の位置、方位に基づいて地図マッチン
グ処理を行う場合において、候補道路の限定条件として
最適なものを選ぶことによって、マツチング処理時間を
短縮することのできる位置検出装置を実現することを目
的とする。
According to the present invention, when the map matching processing is performed based on the position and direction of the vehicle obtained by the autonomous navigation, the satellite positioning navigation, etc., the matching processing is performed by selecting the optimum one as the limiting condition of the candidate roads. It is an object of the present invention to realize a position detection device that can reduce time.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の位置検出装置
は、地図マッチングの対象リンクを選定するために、次
に(a) の手順、(b) の手順のいずれを採用するかを、当
該手順を実行するのに要する見積り時間に基づいて決定
し、この決定された手順にしたがって、地図マッチング
の対象リンクを選定し、これらのリンクに対して地図マ
ッチングを実行するものである。 (a) 一定範囲の道路地図データの中から、車両位置の誤
差および道路地図の誤差等により生ずる推定位置の限界
誤差の範囲の中に存在するリンクを求め、こうして求め
られたリンクの中から、車両の推定方位との差がしきい
値以内の方位を有するリンクを選定する。 (b) 一定範囲の道路地図データの中から、車両の推定方
位との差がしきい値以内の方位を有するリンクを求め、
こうして求められたリンクの中から、車両位置の誤差お
よび道路地図の誤差等により生ずる推定位置の限界誤差
の範囲の中に存在するリンクを選定する。
The position detecting device of the present invention determines which of the procedure (a) and the procedure (b) is adopted next in order to select a target link for map matching. The determination is performed based on the estimated time required to execute the procedure, the target links for map matching are selected according to the determined procedure, and the map matching is executed for these links. (a) From a certain range of road map data, find the links that exist within the range of the marginal error of the estimated position caused by the vehicle position error, road map error, etc., and from the links thus obtained, A link is selected that has an orientation whose difference from the estimated orientation of the vehicle is within a threshold value. (b) From the road map data within a certain range, find a link whose direction from the estimated direction of the vehicle is within a threshold,
From the links thus obtained, the links existing within the range of the marginal error of the estimated position caused by the error of the vehicle position and the error of the road map are selected.

【0011】前記の構成によれば、地図マッチングの対
象リンクを選定する前に、(a) (b)いずれかの選定手順
を、当該手順を実行するのに要する見積り時間に基づい
て決定する。したがって、実際に、最短の時間で、地図
マッチングの対象リンクを選定し、これらのリンクに対
して地図マッチングを実行することができる。
According to the above configuration, before selecting the target link for map matching, either (a) or (b) the selection procedure is determined based on the estimated time required to execute the procedure. Therefore, it is possible to actually select target links for map matching and execute map matching for these links in the shortest time.

【0012】前記「当該手順を実行するのに要する見積
り時間」は、前記一定範囲の道路地図の面積に対する、
推定位置の限界誤差範囲の面積の割合、及び全方位(3
60°)に対するしきい値の角度の割合に基づいて見積
もればよい(請求項2)。請求項2記載の発明では、リ
ンク密度が一定であり、リンク方位が全方位に分散して
いるとの仮定に基づいて、見積り時間を推定する。
The "estimated time required to execute the procedure" is the area of the road map within the certain range,
Area ratio of the margin of error of the estimated position, and all directions (3
The estimation may be made based on the ratio of the angle of the threshold to 60 ° (claim 2). According to the second aspect of the invention, the estimated time is estimated based on the assumption that the link density is constant and the link directions are distributed in all directions.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
位置検出装置の一実施形態を示すブロック図である。位
置検出装置は、走行距離検出部1と、走行方向検出部2
と、所定範囲の道路地図データを予め格納してある道路
地図メモリ3と、両検出部1,2から出力される走行距
離検出信号、走行方向検出信号、道路地図メモリ3に格
納されている道路地図データ、およびマッチング評価部
6から出力される評価データに基づいて推定位置を算出
する推定位置算出部4と、前記道路地図メモリ3に格納
されている道路地図データと前記推定位置算出部4から
出力される位置データとを入力として対象リンクを抽出
する対象リンク抽出部5と、対象リンク抽出部5により
抽出された対象リンクに対して所定の大小関係を評価
し、現在位置を出力するマッチング評価部6とから構成
されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the position detecting device of the present invention. The position detection device includes a traveling distance detection unit 1 and a traveling direction detection unit 2
And a road map memory 3 in which road map data of a predetermined range is stored in advance, a traveling distance detection signal and a traveling direction detection signal output from the detection units 1 and 2, and a road stored in the road map memory 3. An estimated position calculating unit 4 that calculates an estimated position based on the map data and the evaluation data output from the matching evaluation unit 6; and a road map data stored in the road map memory 3 and the estimated position calculating unit 4. A target link extraction unit 5 that extracts a target link by using the output position data as an input, and a matching evaluation that evaluates a predetermined magnitude relationship with respect to the target link extracted by the target link extraction unit 5 and outputs a current position. 6.

【0014】さらに詳細に説明すると、前記走行距離検
出部1は、例えば、車輪の回転を検出する磁気センサを
有し、磁気センサからの出力正弦波信号の波数をカウン
タによりカウントすることにより車輪の回転数を得、カ
ウンタから出力されるカウントデータに対して、乗算器
により車輪の外周を示す所定の定数を乗算することによ
り単位時間当りの走行距離を算出する構成のもの、いわ
ゆる車輪速センサであればよいが、ドップラシフト等に
基いて車両の走行速度を算出し、積分することにより走
行距離を算出する構成の車速センサ等、従来公知の構成
のものが使用可能である。
More specifically, the traveling distance detecting unit 1 has, for example, a magnetic sensor for detecting the rotation of the wheel, and the counter measures the wave number of the sine wave signal output from the magnetic sensor. A so-called wheel speed sensor configured to obtain the number of revolutions and calculate the traveling distance per unit time by multiplying the count data output from the counter by a predetermined constant indicating the outer circumference of the wheel by a multiplier. It suffices to have, but it is possible to use a conventionally known configuration such as a vehicle speed sensor configured to calculate the traveling speed of the vehicle based on the Doppler shift or the like and integrate it to calculate the traveling distance.

【0015】前記走行方向検出部2は、例えば、単位時
間当りの回転角度データを出力するジャイロが使用可能
である。このジャイロの例として、振動ジャイロ、光フ
ァイバジャイロ、差動型車輪速センサがあげられる。ま
た、地磁気の水平分力を検出する地磁気センサを使用す
ることもでき、地磁気センサと前記ジャイロとの組合せ
を採用することも可能である。
As the traveling direction detecting section 2, for example, a gyro which outputs rotation angle data per unit time can be used. Examples of the gyro include a vibration gyro, an optical fiber gyro, and a differential wheel speed sensor. Further, a geomagnetic sensor for detecting a horizontal component of the geomagnetism can be used, and a combination of the geomagnetic sensor and the gyro can be employed.

【0016】前記道路地図メモリ3は、所定範囲にわた
る道路地図データが予め格納されているものであり、半
導体メモリ、カセットテープ、CD−ROM等が使用可
能である。前記道路地図データは、道路地図(高速自動
車国道、自動車専用道路、国道、都道府県道、市町村
道、その他の生活道路を含む。)をメッシュ状に分割
し、各メッシュ単位でノードの座標及び隣接ノードへの
ポインタからなる。国道以上の道路については全国的に
閉じたネットワークが形成されている。
The road map memory 3 stores road map data covering a predetermined range in advance, and a semiconductor memory, a cassette tape, a CD-ROM or the like can be used. The road map data is obtained by dividing a road map (including a highway national road, a motorway, a national road, a prefectural road, a municipal road, and other living roads) into a mesh shape, and coordinates and adjacent nodes of each mesh unit. Consists of a pointer to the node. A nationally closed network is formed for roads over national roads.

【0017】前記メッシュは、縦横の距離を約1km×1
kmとした正方形状となっている。ノードとは、一般に、
道路の交差点や折曲点を特定するための座標位置のこと
であり、交差点を表わすノードを交差点ノード、道路の
折曲点(交差点を除く)を表わすノードを補間点ノード
という。ここで、前記道路地図データの構造を図示する
と、図2のようになる。当該メッシュ内のノードごとに
ノード座標が記憶されており、そのノードを始端ノード
とする終端ノードへのポインタが記憶されている。ま
た、図示しないが、当該メッシュ内の実際のノード数
が、メッシュに対応して記憶されている。
The mesh has a vertical and horizontal distance of about 1 km × 1.
It has a square shape with km. A node is generally
It is a coordinate position for identifying a road intersection or a bending point. A node representing the intersection is called an intersection node, and a node representing a road bending point (excluding the intersection) is called an interpolation point node. Here, the structure of the road map data is illustrated in FIG. Node coordinates are stored for each node in the mesh, and a pointer to a terminal node having the node as a start node is stored. Although not shown, the actual number of nodes in the mesh is stored corresponding to the mesh.

【0018】始端ノードと終端ノードをつないだものが
リンクであって、道路の形に沿った方向付きの折れ線と
なる。推定位置算出部4は、走行距離検出部1から出力
される距離データΔd、および前記走行方向検出部2か
ら出力される方位データθに基いて、前記距離の東西方
向成分Δx(=Δd× cosθ)、および南北方向成分Δ
y(=Δd× sinθ)を算出し、従前の推定位置データ
(Px ′,Py ′)に対して前記各成分Δx,Δyを加
算することにより、現在の推定位置データ(Px,Py )
を算出する。
A link connecting the start node and the end node is a link, which is a polygonal line with a direction along the shape of the road. The estimated position calculating unit 4 uses the distance data Δd output from the traveling distance detecting unit 1 and the azimuth data θ output from the traveling direction detecting unit 2 to calculate the east-west direction component Δx (= Δd × cos θ) of the distance. ), And north-south direction component Δ
The current estimated position data (Px, Py) is calculated by calculating y (= Δd × sin θ) and adding the components Δx, Δy to the previous estimated position data (Px ′, Py ′).
Is calculated.

【0019】また、従前の推定位置データが有している
可能性がある限界誤差(距離誤差、方位誤差、および道
路地図の誤差を含む)の範囲に対して車両の走行分に対
応する限界誤差の増加分を加算することにより現在の推
定位置データが有している可能性がある限界誤差の範囲
を算出する。この限界誤差範囲は、一般には楕円の形状
を有するので、道路地図の上に設定するときも、楕円を
そのまま設定することが考えられる。しかし、この実施
形態では、図3に示すように矩形形状を設定する。矩形
形状にするほうが、限界誤差範囲Eに属するか属さない
かの判定が単純になるからである(矩形形状であれば座
標の大小関係を判定するだけでよいが、楕円形状であれ
ば2次曲線式に変換して判定しなければならない)。
Further, a limit error corresponding to the amount of travel of the vehicle with respect to a range of a limit error (including a distance error, an azimuth error, and an error of a road map) which may be included in the previous estimated position data. By adding the increments of the above, the range of the marginal error that the current estimated position data may have is calculated. Since this marginal error range generally has an elliptical shape, it is conceivable to set the ellipse as it is when setting it on a road map. However, in this embodiment, a rectangular shape is set as shown in FIG. This is because the rectangular shape simplifies the determination as to whether or not it belongs to the marginal error range E. (If it is a rectangular shape, it is only necessary to determine the magnitude relationship of the coordinates. It has to be converted to a curve equation for determination).

【0020】この限界誤差範囲Eは、通常複数メッシュ
にまたがって存在するのはいうまでもないことである。
図3では、車両の推定位置Pを含む限界誤差範囲E、及
びこれと重複する4つの隣接メッシュM1 ,M2
3 ,M4 を描いている。前記対象リンク抽出部5は、
前記限界誤差範囲Eにあるリンクを抽出するものであ
る。
It goes without saying that the limit error range E usually extends over a plurality of meshes.
In FIG. 3, a marginal error range E including the estimated position P of the vehicle and four adjacent meshes M 1 , M 2 ,
Depicts the M 3, M 4. The target link extraction unit 5 includes:
The link in the marginal error range E is extracted.

【0021】メッシュ内のすべてのリンクを対象とする
と、数が多過ぎるので、リンクを限定する必要がある。
そこでこの実施形態では、対象リンクを次のようにして
限定する。限定するにあたっては、メッシュ内の限界
誤差範囲E内のリンクに限定する方法と、メッシュ内
のリンクのうち、車両の方位に近い方位を有するリンク
を特定する方法があるが、本発明では、,の2つの
方法の論理積(アンド)を採用する。ただし、いずれの
方法を先にするかを、メッシュごとに予め判定した上で
行う。
If all links in the mesh are targeted, the number is too large, and it is necessary to limit the links.
Therefore, in this embodiment, the target links are limited as follows. In limiting, there are a method of limiting to a link within the limit error range E in the mesh and a method of specifying a link having an orientation close to the orientation of the vehicle among the links in the mesh. The logical product (AND) of the two methods is adopted. However, which method is to be performed first is determined in advance for each mesh.

【0022】この判定手法を説明する。まず、メッシュ
内の1つのノードが限界誤差範囲E内に属するか属さな
いかを判定する時間を見積り、この時間をta とする。
この時間ta は、実際にプログラムを実行して時間を計
測してノード数で割ることにより決定される。次に、メ
ッシュ内の限界誤差範囲E内のノード数を見積もる。こ
のため、メッシュ内には、ノードが一定の密度で存在す
ると仮定する。いまいずれかのメッシュMi に注目する
と、そのメッシュの全面積に対する、限界誤差範囲Eの
重複部分(E∧Mi )の割合Pa を算出する。そして、
そのメッシュ内のノード数Niに重複部分の割合Pa
かけて、重複部分に存在するノード数を推定する。
This determination method will be described. First, the time for determining whether one node in the mesh belongs or does not belong to the marginal error range E is estimated, and this time is defined as t a .
The time t a is determined by dividing actually measured by executing a program time the number of nodes. Next, the number of nodes within the marginal error range E in the mesh is estimated. For this reason, it is assumed that the nodes are present in the mesh with a constant density. Focusing on any one of the meshes M i , the ratio P a of the overlapping portion (E∧M i ) of the marginal error range E to the total area of the mesh is calculated. And
The number of nodes N i in the mesh is multiplied by the proportion P a of the overlapping portion to estimate the number of nodes existing in the overlapping portion.

【0023】次に、メッシュMi 内のリンクのうち、車
両の方位に近い方位を有するリンクを特定するのに要す
る時間を推定する。この時間は、具体的には、ノード同
士の座標の差から、リンク方位を次の式、 tan-1(yj −yi )/(xj −xi ) を用いて算出し、そのリンク方位について、 |車両の方位−リンク方位|<しきい値(30°) が成立するか否かを判定するのに要する時間である。こ
の時間を1ノードあたりtb とする。この時間tb は、
実際にプログラムを実行して時間を計測してノード数で
割ることにより決定される。
Next, of the links in the mesh M i , the time required to specify a link having an orientation close to that of the vehicle is estimated. Specifically, this time is calculated by using the following equation, tan −1 (y j −y i ) / (x j −x i ), from the difference between the coordinates of the nodes, and calculating the link Regarding azimuth, it is the time required to determine whether | vehicle azimuth−link azimuth | <threshold (30 °) holds. This time is t b per node. This time t b is
It is determined by actually executing the program, measuring the time, and dividing by the number of nodes.

【0024】次に、メッシュ内の全リンクに対する「車
両の方位に近い方位を有するリンク」の割合を見積も
る。このため、メッシュ内のリンク方位は、全方位に均
一に散らばっていると仮定する。したがって、その割合
b は、 Pb =2×しきい値(30°)/360° となる。そして、そのメッシュ内のノード数Ni に割合
b をかけて、車両の方位に近い方位を有するリンク数
を推定する。
Next, the ratio of "links having an orientation close to that of the vehicle" with respect to all links in the mesh is estimated. Therefore, it is assumed that the link directions in the mesh are evenly distributed in all directions. Therefore, the ratio P b is P b = 2 × threshold value (30 °) / 360 °. Then, the number N i of nodes in the mesh is multiplied by the ratio P b to estimate the number of links having an orientation close to the orientation of the vehicle.

【0025】そして、前記,の2つの方法のいずれ
を先にしたほうが、処理時間が短いかを、メッシュごと
に予め判定する。 を先にする場合:メッシュMi について、メッシュ内
の限界誤差範囲E内のリンクを決定するの方法の実行
時間は、 Ni a となる。このメッシュ内の限界誤差範囲E内のリンクに
対して、車両の方位に近い方位を有するリンクを特定す
るの方法の実行時間は、 Ni a b となる。したがって、両者の和は、 Ni (ta +Pa b ) となる。 を先にする場合:メッシュMi について、車両の方位
に近い方位を有するリンクを特定するの方法の実行時
間は、 Ni b となる。この特定方位のリンクに対して、メッシュ内の
限界誤差範囲E内のリンクを決定するの方法の実行時
間は、 Ni b a となる。したがって、両者の和は、 Ni (Pb a +tb ) となる。
Then, for each mesh, it is determined in advance which of the above two methods is the shorter processing time. The case is first: the mesh M i, the execution time of the method to determine the links within the limits error range E in the mesh becomes N i t a. For the link within the limits error range E in the mesh, the execution time of the method to identify a link having an orientation close to the orientation of the vehicle becomes N i P a t b. Therefore, the sum of the two is N i (t a + P a t b ). First: For the mesh M i , the execution time of the method of identifying a link having an orientation close to that of the vehicle is N i t b . The link for this specific orientation, the execution time of the method to determine the links within the limits error range E in the mesh becomes N i P b t a. Therefore, the sum of both, the N i (P b t a + t b).

【0026】数値例をあげる。ta =12μsec ,tb
=11μsec ,メッシュ内の限界誤差範囲Eの面積割合
a =0.1,方位判定のしきい値30°,Pb =1/
6,メッシュ内のノード数=10,000本とすると、 Ni (ta +Pa b )=131,000〔μsec 〕 Ni (Pb a +tb )=130,000〔μsec 〕 となり、の方法を先に実行し、それからの方法を実
行したほうが処理が速いことが推定できる。
A numerical example will be given. t a = 12 μsec, t b
= 11 μsec, area ratio P a of the marginal error range E in the mesh P a = 0.1, threshold value for orientation determination 30 °, P b = 1 /
6, if the number of nodes in the mesh = 10,000, then N i (t a + P a t b ) = 131,000 [μ sec ] N i (P b t a + t b ) = 130,000 [μ sec ], It can be estimated that the processing is faster if the method of (1) is executed first and then the method of (2) is executed.

【0027】もし、メッシュ内の限界誤差範囲Eの面積
割合Pa =0.01であれば、 Ni (ta +Pa b )=121,100〔μsec 〕 Ni (Pb a +tb )=130,000〔μsec 〕 となり、の方法を先に実行し、それからの方法を実
行したほうが処理が速いことが推定できる。
If the area ratio P a of the marginal error range E in the mesh is 0.01, then N i (t a + P a t b ) = 121,100 [μ sec ] N i (P b t a + T b ) = 130,000 [μ sec ], and it can be estimated that the processing is faster when the method of (1) is executed first and the method of the subsequent method is executed.

【0028】一般に、メッシュ内の限界誤差範囲Eの面
積割合Pa が小さいほど、メッシュ内の限界誤差範囲E
内のリンクを決定するの方法を先にしたほうが効率が
よく、車両の方位に近い方位を有するリンクを判定する
しきい値が小さいほど、車両の方位に近い方位を有する
リンクを特定するの方法を先に実行したほうが効率が
よい。
Generally, the smaller the area ratio P a of the marginal error range E in the mesh, the marginal error range E in the mesh.
It is more efficient to determine the links in the first, and the method for identifying the links having the bearings closer to the vehicle bearing is the smaller the threshold value for determining the links having the bearings closer to the vehicle bearing is. It is more efficient to execute first.

【0029】次に、の方法を実際に実行する場合の手
順を解説する。対象リンク抽出部5は、限界誤差範囲E
と共通部分を持つ1又は複数のメッシュを特定し、その
メッシュに含まれるノードのうち、限界誤差範囲Eに含
まれるノードを取り出す。これにより、始端ノード及び
終端ノードがともに限界誤差範囲Eに含まれるリンク
(図3のLa 参照)、終端ノードのみが限界誤差範囲E
に含まれるリンク(図3のLb 参照)、始端ノードのみ
が限界誤差範囲Eに含まれるリンク(図3のLc 参照)
が特定される。
Next, the procedure for actually executing the method will be described. The target link extraction unit 5 determines the limit error range E
One or a plurality of meshes having a common part with is specified, and among the nodes included in the mesh, the nodes included in the marginal error range E are extracted. As a result, a link in which both the start node and the end node are included in the limit error range E (see L a in FIG. 3) and only the end node has the limit error range E
Link (see L b in FIG. 3) included in the marginal error range E (see L c in FIG. 3).
Is specified.

【0030】また、始端ノードや終端ノードが限界誤差
範囲Eに含まれないリンクであっても、図3のLd に示
したように、リンクの途中部が限界誤差範囲Eに含まれ
るリンクがあるので、このリンクLd を追加してもよ
い。このリンクLd の判定は、限界誤差範囲Eの対角点
座標を(X1 ,Y1 )、(X2 ,Y2 )とし、始端又は
終端ノード座標を(xi ,yi )、他のノード座標を
(xj ,yj )とすると、判定式 (X1 <xi <X2 )and〔(yi <Y1 )or(Y
2 <yi )〕and(Y1 <yj <Y2 )and〔(x
j <X1 )or(X2 <xj )〕 により行うことができる。
Even if the start node and the end node are not included in the limit error range E, as shown in L d of FIG. This link L d may be added as it exists. In the determination of the link L d, the diagonal point coordinates of the marginal error range E are (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ), and the start or end node coordinates are (x i , y i ), etc. Let (x j , y j ) be the node coordinates of the determination formula (X 1 <x i <X 2 ) and [(y i <Y 1 ) or (Y
2 <y i )] and (Y 1 <y j <Y 2 ) and [(x
j <X 1 ) or (X 2 <x j )].

【0031】なお、図3のLe に示したように、リンク
が全く限界誤差範囲Eに含まれないリンクLe は、除外
する。の方法を実際に実行する場合は、対象となるノ
ードを始端ノードとした場合の終端ノードを特定し、ノ
ード同士の座標の差から、リンク方位を次の式、 tan-1(yj −yi )/(xj −xi ) を用いて算出し、そのリンク方位について、 |車両の方位−リンク方位|<しきい値 が成立するか否かを判定し、この判定式を満たさないリ
ンクは除外する。このしきい値は、走行方向検出部2の
推定方位の検出誤差に基づいて定められる。
As shown by L e in FIG. 3, a link L e in which no link is included in the marginal error range E is excluded. In the case of actually executing the above method, the end node in the case where the target node is the start node is specified, and the link azimuth is expressed by the following equation: tan −1 (y j −y i ) / (x j −x i ), and for that link bearing, it is determined whether or not | vehicle bearing−link bearing | <threshold value holds, and links that do not satisfy this determination formula Exclude. This threshold value is determined based on the detection error of the estimated heading of the traveling direction detection unit 2.

【0032】このようにして、1つのメッシュについて
限界誤差範囲Eに存在し、かつ、車両の方位に近い方位
を有するリンクが決まると、他のメッシュについても同
じ処理を行う。最終的には、限界誤差範囲Eに存在し、
かつ、車両の方位に近い方位を有するリンクが、メッシ
ュをまたがって求まる。マッチング評価部6は、これら
のリンクを対象にして、地図マッチング処理を行う。
In this way, when a link that exists in the marginal error range E for one mesh and has a bearing close to the bearing of the vehicle is determined, the same processing is performed for the other meshes. Finally, it exists in the margin of error range E,
And a link having an orientation close to the orientation of the vehicle is found across the mesh. The matching evaluation unit 6 performs a map matching process on these links.

【0033】この地図マッチング手法は、公然実施され
ているので、図4を参照しながら、以下簡単に説明す
る。図4は道路地図の一部を示す図であり、多数のリン
クのうち、リンクL0 、ノードn1 を始端とするリンク
1 、ノードn2 を始端とするリンクL2 、ノードn3
を始端とするリンクL3 のみが示されているとともに、
車両が破線Sのように、リンクL0 からL1 を通って走
行している状態が示されている。なお、一点鎖線Tは推
定位置の軌跡を示し、a,b,c,dは分岐、あるいは
カーブを示し、Eは限界誤差範囲を示している。
Since this map matching method has been publicly implemented, it will be briefly described below with reference to FIG. Figure 4 is a diagram showing a part of a road map, a number of links, the link L 0, the link L 1 to the node n 1 and the starting end, the link L 2 to the node n 2 to start, the node n 3
Only the link L 3 starting from is shown, and
The state where the vehicle is traveling through the links L 0 to L 1 is shown by a broken line S. It should be noted that the alternate long and short dash line T indicates the locus of the estimated position, a, b, c, d indicate branches or curves, and E indicates the marginal error range.

【0034】まずマッチング評価部6は、車両の推定方
位が大きく回転した時点(交差点を曲がった時点)で
の、車両の推定位置Pと各ノードn1 ,n2 ,n3 との
距離(補正値の初期値)を求める。そして、車両の走行
に連れて、車両の推定位置から、前記各ノードを始端と
するリンクL1,L2,L3 へ下ろした垂線の距離を、前記
距離に加えていく。この値を「補正値γ」という。
First, the matching evaluation unit 6 calculates the distance (correction) between the estimated position P of the vehicle and each node n 1 , n 2 , n 3 at the time when the estimated direction of the vehicle is largely rotated (at the time of turning the intersection). Calculate the initial value). Then, as the vehicle travels, the distances from the estimated position of the vehicle to the links L 1 , L 2 , L 3 starting from the nodes are added to the distances. This value is called “correction value γ”.

【0035】これとともに、マッチング評価部6は、車
両の推定方位とリンク方位との方位差を求める。この方
位差を「相関度α」という。マッチング評価部6は、前
記各リンクに対応する相関度α同士の大小関係を評価し
て、最も小さな相関度α0 に対応するリンクを特定し、
この相関度α0 との差|α−α0 |がしきい値よりも小
さい相関度αを有するリンクを1本又は複数本決定す
る。
At the same time, the matching evaluation unit 6 obtains the heading difference between the estimated heading of the vehicle and the link heading. This azimuth difference is called “correlation degree α”. The matching evaluation unit 6 evaluates the magnitude relationship between the correlation degrees α corresponding to the respective links, specifies the link corresponding to the smallest correlation degree α 0 ,
One or a plurality of links having a correlation degree α whose difference | α−α 0 | from the correlation degree α 0 is smaller than the threshold value are determined.

【0036】そして、決定されたリンクに対して、前記
補正値γの変化量Δγをそれぞれ求め、この変化量Δγ
が最小のリンクを決定し、車両の現在位置をこのリンク
上に特定する。なお変化量Δγは、刻々変化するもので
あるから、最近の期間の平均をとって、この平均値を判
定の対象にしてもよい。このとき、他のリンクに対する
補正値γも、原則として保存し続ける。したがって、走
行にしたがって、1本のリンクと、いくつかの候補リン
クとが保存されていくことになる。
Then, the change amount Δγ of the correction value γ is obtained for each of the determined links, and this change amount Δγ is obtained.
Determines the smallest link and identifies the current position of the vehicle on this link. Since the amount of change Δγ changes every moment, an average of the latest period may be taken, and this average value may be used as a determination target. At this time, the correction values γ for other links are also kept stored in principle. Therefore, as the vehicle travels, one link and some candidate links are saved.

【0037】リンクは、相関度αがしきい値よりも大き
くなった場合や、補正値の変化量Δγがしきい値よりも
大きくなった場合には、削除する。すなわち、相関度α
の評価を所定タイミング毎に行い、所定のしきい値より
も大きくなった相関度αに対応するリンクや、補正値の
変化量Δγがしきい値よりも大きくなったリンクの登録
を抹消し、登録が抹消されなかったリンクに対応する補
正値γについては、以後も順次対象リンク抽出部5にお
いて新たな補正値γに更新され、再び前記の評価が行わ
れることになる。そして、前記一連の評価動作を続ける
ことにより、道路の分岐等の影響を受けて最終的に1つ
のリンクのみが残留し、この残留したリンク上の位置が
現在位置として表示され続けることになる。
The link is deleted when the correlation degree α becomes larger than the threshold value or when the correction value change amount Δγ becomes larger than the threshold value. That is, the correlation α
Is performed at predetermined timings, and the registration of the link corresponding to the correlation α that is larger than the predetermined threshold value or the link whose change amount Δγ of the correction value is larger than the threshold value is deleted. The correction value γ corresponding to the link whose registration has not been deleted will be sequentially updated to a new correction value γ in the target link extracting unit 5 thereafter, and the above evaluation will be performed again. Then, by continuing the above-described series of evaluation operations, only one link is finally left under the influence of a road branch or the like, and the position on the remaining link is continuously displayed as the current position.

【0038】なお、本発明の実施は、前記の形態に限ら
れるものではなく、例えば、走行距離検出部、走行方向
検出部に代えて、これらと同等の機能を備えるGPS(G
lobal Positioning System) 受信機を使用することも可
能である。その他、本発明の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。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, instead of the traveling distance detecting section and the traveling direction detecting section, a GPS (G
(lobal Positioning System) It is also possible to use a receiver. In addition, various design changes can be made within the scope of the present invention.

【0039】[0039]

【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、地図マッチングの対象リンクを選定する前に、最
短の時間でできる選定手順を、当該手順を実行するのに
要する見積り時間に基づいて決定する。したがって、実
際に、最短の時間で、地図マッチングの対象リンクを選
定し、これらのリンクに対して地図マッチングを実行す
ることができるので、対象リンクの選定手順を固定して
いた従来の手法に比べて、地図マッチング処理に要する
時間を短くすることができる。
As described above, according to the position detecting device of the present invention, before selecting a target link for map matching, a selection procedure that can be performed in the shortest time is set as an estimated time required to execute the procedure. Make a decision based on Therefore, it is possible to actually select target links for map matching and execute map matching for these links in the shortest time, compared to the conventional method that fixed the target link selection procedure. Thus, the time required for the map matching process can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の位置検出装置の一実施形態を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a position detection device according to the present invention.

【図2】道路地図データの構造図である。FIG. 2 is a structural diagram of road map data.

【図3】車両の推定位置Pを含む限界誤差範囲E、及び
これと重複する4つの隣接メッシュM1 ,M2 ,M3
4 を描いた道路地図である。
FIG. 3 shows a marginal error range E including an estimated position P of a vehicle and four adjacent meshes M 1 , M 2 , M 3 ,
Is a road map depicting the M 4.

【図4】地図マッチング手法を説明するための道路地図
の一部を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a part of a road map for explaining a map matching method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1走行距離検出部 2走行方向検出部 3道路地図メモリ 4推定位置算出部 5対象リンク抽出部 6マッチング評価部 1 traveling distance detection unit 2 traveling direction detection unit 3 road map memory 4 estimated position calculation unit 5 target link extraction unit 6 matching evaluation unit

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両の推定位置を決定し、この推定位置と
道路地図データとの地図マッチングを実行することによ
り、車両の現在位置を道路上に特定する位置検出装置に
おいて、 地図マッチングの対象リンクを選定するために、次に
(a) の手順、(b) の手順のいずれを採用するかを、当該
手順を実行するのに要する見積り時間に基づいて決定
し、この決定された手順にしたがって、地図マッチング
の対象リンクを選定し、これらのリンクに対して地図マ
ッチングを実行することを特徴とする位置検出装置。 (a) 一定範囲の道路地図データの中から、車両位置の誤
差および道路地図の誤差等により生ずる推定位置の限界
誤差の範囲の中に存在するリンクを求め、こうして求め
られたリンクの中から、車両の推定方位との差がしきい
値以内の方位を有するリンクを選定する。 (b) 一定範囲の道路地図データの中から、車両の推定方
位との差がしきい値以内の方位を有するリンクを求め、
こうして求められたリンクの中から、車両位置の誤差お
よび道路地図の誤差等により生ずる推定位置の限界誤差
の範囲の中に存在するリンクを選定する。
1. A position detecting device for determining an estimated position of a vehicle and executing map matching between the estimated position and road map data to identify a current position of the vehicle on a road. To select
Decide whether to adopt the procedure of (a) or the procedure of (b) based on the estimated time required to execute the procedure, and select the target link for map matching according to this determined procedure. Then, a position detection device characterized by executing map matching for these links. (a) From a certain range of road map data, find the links that exist within the range of the marginal error of the estimated position caused by the vehicle position error, road map error, etc., and from the links thus obtained, A link is selected that has an orientation whose difference from the estimated orientation of the vehicle is within a threshold value. (b) From the road map data within a certain range, find a link whose direction from the estimated direction of the vehicle is within a threshold,
From the links thus obtained, the links existing within the range of the marginal error of the estimated position caused by the error of the vehicle position and the error of the road map are selected.
【請求項2】前記「当該手順を実行するのに要する見積
り時間」は、前記一定範囲の道路地図の面積に対する、
推定位置の限界誤差範囲の面積の割合、及び全方位(3
60°)に対するしきい値の角度の割合に基づいて見積
もられることを特徴とする請求項1記載の位置検出装
置。
2. The "estimated time required to execute the procedure" is the area of the road map within the certain range,
Area ratio of the margin of error of the estimated position, and all directions (3
The position detecting device according to claim 1, wherein the position detecting device is estimated based on a ratio of a threshold angle with respect to 60 °.
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