JPH10185601A - Position detection device - Google Patents
Position detection deviceInfo
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- JPH10185601A JPH10185601A JP34168796A JP34168796A JPH10185601A JP H10185601 A JPH10185601 A JP H10185601A JP 34168796 A JP34168796 A JP 34168796A JP 34168796 A JP34168796 A JP 34168796A JP H10185601 A JPH10185601 A JP H10185601A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- link
- road
- vehicle
- map
- range
- 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
Links
Landscapes
- Instructional Devices (AREA)
- Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】道路地図データとして、道路を構成するリ
ンクの始端の座標を記憶させたものを使用し、車両位置
の誤差および道路地図の誤差等により生ずる車両推定位
置の限界誤差の範囲Eの外周に、前記道路地図データの
中のリンクのうち最長のものの長さLmax を付け加えた
範囲E+Uの中に、リンクの始端の座標が存在するリン
クを求め、求められたリンクを地図マッチング対象リン
クの候補として採用する。
【効果】候補となるリンク数を絞ることができ、全体と
しての処理時間の減少を見込むことができる。
(57) [Summary] The present invention uses, as road map data, data that stores the coordinates of the starting point of a link constituting a road, and limits the estimated vehicle position caused by a vehicle position error and a road map error. the outer circumference of the error range E, links the within the scope E + U which added the length L max of the longest ones of the links in the road map data, determine the link start coordinates of link exists, the determined Is adopted as a candidate for a map matching target link. [Effect] The number of links as candidates can be reduced, and a reduction in processing time as a whole can be expected.
Description
【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。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
の周辺の誤差範囲)の中の道路から選ばれる。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. However, actually, 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 is within a certain range (for example, the estimated position of the vehicle). Selected from roads within the surrounding error range).
【0006】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、従来では、道路を表すベクトル
(以下「リンク」という)が、「一定の範囲」の中に入
っているか否かを判断しなければならない。すなわち、
リンクの始端座標と終端座標とから線分を決定し、その
線分の一部でも「一定の範囲」にかかっていれば、「一
定の範囲」の中に入っているとし、その線分が全く「一
定の範囲」にかかっていなければ、「一定の範囲」の外
にあるとする。Conventionally, when a target road is selected from the roads in the "fixed range", whether a vector (hereinafter, referred to as "link") representing the road is included in the "fixed range" You must decide whether or not. That is,
A line segment is determined from the start and end coordinates of the link, and if even a part of the line segment is within a “certain range”, it is determined that the line segment is within the “certain range” and the line segment is If it does not fall within the “fixed range” at all, it is determined that it is outside the “fixed range”.
【0007】図10は、この判断手法を解説する図であ
り、図10(a) は「一定の範囲」の外にあるリンクを示
し、図10(b) から図10(e) は「一定の範囲」の内に
あるリンクを示す。FIG. 10 is a diagram for explaining this determination method. FIG. 10 (a) shows a link outside the “fixed range”, and FIGS. 10 (b) to 10 (e) show a link Link within "range".
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法のみ
では、「一定の範囲」の中に入っているか否かの判断に
時間がかかるという難点がある。したがって、判断の対
象となるリンクの数をできるだけ減らしたいという要望
がある。そこで本発明は、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、マッチング処理時間
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。However, with this method alone, there is a drawback in that it takes a long time to determine whether or not it is within a “certain range”. Therefore, there is a demand to reduce the number of links to be determined as much as possible. In view of the above, the present invention reduces the matching processing time by selecting an optimal one as a candidate road limiting condition when performing a map matching process based on the position and orientation of a vehicle obtained by autonomous navigation, satellite positioning navigation, or the like. It is an object of the present invention to realize a position detecting device that can be shortened.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の位置検出装置
は、道路地図データとして、道路を構成するリンクの始
端の座標を記憶させたものを使用し、車両位置の誤差お
よび道路地図の誤差等により生ずる車両推定位置の限界
誤差の範囲Eの外周に、前記道路地図データの中のリン
クのうち最長のものの長さLmax を付け加えた範囲E+
Uの中に、リンクの始端の座標が存在するリンクを求め
るリンク選択手段を有し、前記リンク選択手段により求
められたリンクを地図マッチング対象リンクの候補とし
て採用するものである(請求項1)。The position detecting apparatus according to the present invention uses, as road map data, data storing the coordinates of the starting point of a link constituting a road, and it is used for errors in vehicle position and road map errors. by the outer periphery of the range E of the limit error of the vehicle estimated position resulting range added length L max of the longest ones of the links in the road map data E +
In U, there is provided a link selecting means for obtaining a link having the coordinates of the link start end, and the link obtained by the link selecting means is adopted as a candidate for a map matching target link (claim 1). .
【0010】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、範囲E+Uの中にリンクの始
端の座標が存在するリンクを選択し、地図マッチング対
象リンクの候補として採用するので、候補となるリンク
数を絞ることができる。しかも、当該範囲E+Uの中に
リンクの始端の座標が存在するかどうかの簡単な判断の
みをすればよいので、判断時間の増加は最小に押さえら
れる。したがって、この判断時間の増加よりも候補とな
るリンク数の減少による、全体としての処理時間の減少
を見込むことができる。According to the above configuration, before selecting a link to be subjected to map matching, a link having the coordinates of the start end of the link within the range E + U is selected and adopted as a candidate for a link to be subjected to map matching. The number of candidate links can be reduced. In addition, since it is only necessary to make a simple determination as to whether or not the coordinates of the link start end are within the range E + U, the increase in the determination time is minimized. Therefore, it is possible to expect a reduction in the overall processing time due to a decrease in the number of candidate links rather than an increase in the determination time.
【0011】請求項2記載の発明では、「リンクの始端
の座標」が「リンクの終端の座標」で置き換えられてい
るのみであり、発明の実質は、請求項1記載の発明と変
わらない。According to the second aspect of the present invention, the "coordinates at the beginning of the link" are only replaced by "coordinates at the end of the link", and the substance of the invention is the same as that of the first aspect.
【0012】[0012]
【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.
【0013】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 running distance detecting section 1 has, for example, a magnetic sensor for detecting the rotation of the wheel, and counts the number of sine wave signals output from the magnetic sensor by a counter to thereby detect the running distance of the wheel. A so-called wheel speed sensor having a configuration in which a rotational speed is obtained, and a running distance per unit time is calculated by multiplying count data output from the counter by a predetermined constant indicating the outer circumference of the wheel by a multiplier. Any known configuration such as a vehicle speed sensor configured to calculate the running distance of the vehicle by calculating the running speed of the vehicle based on the Doppler shift or the like and integrating the calculated running distance may be used.
【0014】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。The traveling direction detecting section 2 can use, for example, a gyro that outputs rotation angle data per unit time. 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.
【0015】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、DVD
(ディジタルバーサタイルディスク)−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 includes a semiconductor memory, a cassette tape, a CD-ROM, and a DVD.
(Digital versatile disk) -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.
【0016】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が、このサイズに限定さ
れるものではない。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。The mesh has a vertical and horizontal distance of about 1 km × 1.
Although it has a square shape of km, it is not limited to this size. A node is generally a coordinate position for specifying a road intersection or a bending point. A node representing an intersection is an intersection node, and a node representing a road bending point (excluding an intersection) is an interpolation point node. That.
【0017】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。なお、図2の
構造では、始端ノードの座標を記憶し終端ノードへのポ
インタを記憶しているが、これとは反対に終端ノードの
座標を記憶し始端ノードへのポインタを記憶してもよ
い。FIG. 2 shows the structure of the road map data. 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. In the structure of FIG. 2, the coordinates of the start node are stored and the pointer to the end node is stored. On the contrary, the coordinates of the end node may be stored and the pointer to the start node may be stored. .
【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線分(折
れ線もある)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Δy(=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 between the start node and the end node is a link, which is a directed line segment (including a broken line) along the shape of the road. Based on the distance data Δd output from the traveling distance detection unit 1 and the azimuth data θ output from the traveling direction detection unit 2, the estimated position calculation unit 4 calculates an east-west component Δx (= Δd × cos θ) of the distance. ) And the north-south direction component Δy (= Δd × sin θ), and adding the components Δx and Δy to the previous estimated position data (Px ′, Py ′), thereby obtaining the current 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 ,
M3 ,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、道路地図メモリ3
に格納されている道路地図データを構成するリンクのう
ち、最長のリンクの長さをLmax とする。そして、限界
誤差範囲Eの外周に接して、幅Lmax の帯Uを形成す
る。さらにこうして作った範囲E+Uの中に始端ノー
ドを持つリンクを探索する。この探索は、道路地図デー
タ(図2)のノード座標に基づいて行えばよい。続い
て、こうして探索されたリンクを対象にして、従来どお
り、リンクの始端座標と終端座標とから線分を決定し、
その線分の一部が限界誤差範囲Eにかかっているかどう
かを決定する(図10参照)。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. When limiting, the road map memory 3
Let Lmax be the length of the longest link among the links constituting the road map data stored in. Then, a band U having a width Lmax is formed in contact with the outer periphery of the marginal error range E. Further, a link having a start node is searched for in the range E + U thus created. This search may be performed based on the node coordinates of the road map data (FIG. 2). Subsequently, a line segment is determined from the start coordinates and the end coordinates of the link with respect to the link searched as described above,
It is determined whether or not a part of the line segment falls within the marginal error range E (see FIG. 10).
【0022】図4は、始端ノードが範囲E+Uの中に入
るリンク(図中矢印で表している)をいくつか図示した
ものである。図5は、始端ノードが範囲E+Uの中に入
らないリンクを図示したものである。この判定手法の利
点を説明する。限界誤差の範囲Eに入っているかどうか
を判定する対象となるリンクの数をNとする。まず、始
端ノードの座標を読み出し、始端ノードの座標が範囲E
+Uの中に入っているかどうか判断する。リンク1本当
たりの始端ノードの座標の読み出し時間をta 、範囲E
+Uの中に入っているかどうかの判断時間をtb とする
と、全リンクについての判断時間Ta+b は Ta+b =N(ta +tb ) である。この時間Ta+b で、限界誤差範囲Eの中に入っ
ているか否かの判断の対象となるリンクを絞り込むこと
ができる。絞り込みによりリンク数がNから(1−α)
Nに減少したとする(αは減少率)。FIG. 4 illustrates some links (represented by arrows in the figure) whose starting node falls within the range E + U. FIG. 5 illustrates a link whose starting end node does not fall within the range E + U. The advantage of this determination method will be described. Let N be the number of links for which it is determined whether or not they are within the marginal error range E. First, the coordinates of the start node are read, and the coordinates of the start node are set in the range E.
It is determined whether or not it is within + U. The read time of the coordinates of the start node per link is t a , the range E
Assuming that the determination time as to whether or not it is within + U is t b , the determination time T a + b for all links is T a + b = N (t a + t b ). At this time T a + b , it is possible to narrow down links to be determined as to whether or not they are within the marginal error range E. The number of links is reduced from N to (1-α) by narrowing down.
It is assumed that the number has decreased to N (α is a decrease rate).
【0023】そして、絞り込まれたリンクを対象に、リ
ンク1本当たりの処理時間が最も多い限界誤差範囲Eの
中に入っているか否かの判断を行う。リンク1本当たり
の処理時間をtc とすると、絞り込まれたリンクについ
ての判断時間Tc は、 Tc =(1−α)Ntc となり、トータルの判断時間は、 Ta+b +Tc =N(ta +tb )+(1−α)Ntc である。Then, it is determined whether or not the processing time per link is within the marginal error range E where the processing time per link is the largest for the narrowed down links. Assuming that the processing time per link is t c , the determination time T c for the narrowed links is T c = (1−α) Nt c , and the total determination time is Ta + b + T c = N (t a + t b ) + (1−α) Nt c .
【0024】これに対して、従来の方法での判断時間
は、N(ta +tc )である。これらの差をとると、差
ΔTは、 ΔT=N(αtc −tb ) ≒Nαtc となる(tb はtc よりも十分に短いとした)。On the other hand, the judgment time in the conventional method is N (t a + t c ). Taking these differences, the difference ΔT becomes ΔT = N (αt c −t b ) ≒ Nαt c (t b is assumed to be sufficiently shorter than t c ).
【0025】したがって、絞り込みによるリンクの減少
率αのかかる分だけ、全体としての処理時間を短縮する
ことができる。今までの実施形態では、範囲E+Uの中
に始端ノードを持つリンクを探索していた。しかし、本
発明は、これに限られるものではなく、範囲E+Uの中
に終端ノードを持つリンクを探索してもよい。この場合
は、道路地図データの記憶構造として、終端ノードの座
標を記憶し、始端ノードへのポインタを記憶させる必要
がある。図6は、終端ノードが範囲E+Uの中に入るリ
ンクをいくつか図示したものであり、図7は、終端ノー
ドが範囲E+Uの中に入らないリンクを図示したもので
ある。Therefore, the processing time as a whole can be reduced by the amount of the link reduction rate α due to the narrowing down. In the embodiments described above, a link having a start node in the range E + U is searched. However, the present invention is not limited to this, and may search for a link having a terminal node in the range E + U. In this case, it is necessary to store the coordinates of the terminal node and store the pointer to the start node as the storage structure of the road map data. FIG. 6 illustrates some links whose end nodes fall within the range E + U, and FIG. 7 illustrates links whose end nodes do not fall within the range E + U.
【0026】なお、本発明では、範囲E+Uの中に始端
ノード又は終端ノードを持つリンクを探索するが、この
探索によれば、図8に示すような、始端ノードが範囲E
+Uの中に入らないが、終端ノードが限界誤差範囲Eの
中に入るリンクLa や、終端ノードが範囲E+Uの中に
入らないが、始端ノードが限界誤差範囲Eの中に入るリ
ンクLb が排除されてしまうのではないかと考えられ
る。しかし、最長のリンクの長さをLmax とし、限界誤
差範囲Eに外接して、幅Lmax の帯Uを形成したので、
図8のようなケースは発生し得ないことになり、問題は
ない。In the present invention, a link having a start node or end node in the range E + U is searched. According to this search, as shown in FIG.
Although + does not enter into the U, and the link L a termination node falls within the limits error range E, although the end node does not fall within the scope E + U, the link start node falls within the limits error range E L b Is thought to be eliminated. However, since the length of the longest link is set to L max and circumscribed to the limit error range E, a band U of width L max is formed.
The case shown in FIG. 8 cannot occur, and there is no problem.
【0027】このようにして、最終的には、限界誤差範
囲Eに存在するリンクが求められる。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。この地図マッチング手法は、公然実施されて
いるので、図9を参照しながら、以下簡単に説明する。In this way, a link existing in the marginal error range E is finally obtained. The matching evaluation unit 6 performs a map matching process on these links. Since this map matching method is publicly implemented, it will be briefly described below with reference to FIG.
【0028】図9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L1 、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。FIG. 9 is a diagram showing a part of a road map. Among many links, link L 0 , link L 1 starting at node n 1 , link L 2 starting at node n 2 , and node L 2 the n 3 with only the link L 3 to start is shown, the vehicle is as shown by a broken line S, a state that running from the link L 0 through L 1 is shown. The dashed-dotted line T indicates the trajectory of the estimated position, a, b, c, and d are branches,
Alternatively, a curve is shown, and E indicates a marginal error range.
【0029】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 determines the distance (correction) between the estimated position P of the vehicle and each of the nodes n 1 , n 2 , n 3 at the time when the estimated azimuth of the vehicle has turned largely (turned at the intersection). 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”.
【0030】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 section 6 obtains a 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.
【0031】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, for the determined link, a change amount Δγ of the correction value γ is obtained, and the change amount Δγ
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, one link and several candidate links are stored as the vehicle travels.
【0032】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 degree of correlation α becomes larger than the threshold value or when the amount of change Δγ of the correction value 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.
【0033】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 unit and the traveling direction detecting unit, 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.
【0034】[0034]
(1) ノードが1703あり、リンクが4080本ある道
路地図を対象にして、前記実施形態の処理を行った。限
界誤差範囲Eは100m×100m、最長のリンク長L
max は500mとした。ノード1個あたりの始端座標の
取り出し時間は83μsec 、ノード1個あたりの範囲E
+Uの中に入っているかどうかの判断時間は31μsec
であったので、全ノードの処理に要した時間は、 1703×(83+31)=194msec であった。以上の選択処理により、リンク数が255本
に減少した。(1) The processing of the above embodiment was performed on a road map having 1703 nodes and 4080 links. The limit error range E is 100m x 100m, the longest link length L
max was set to 500 m. The retrieval time of the start coordinates per node is 83 μsec, and the range E per node
Judgment time of whether it is in + U is 31μsec
Therefore, the time required for processing of all nodes was 1703 × (83 + 31) = 194 msec. By the above selection process, the number of links was reduced to 255.
【0035】次に、255本のリンクについて終端座標
の取り出しと、限界誤差範囲Eの中に入っているかどう
かの判断を行った。リンク1個あたりの終端座標の取り
出し時間は373μsec 、リンク1個あたり限界誤差範
囲Eの中に入っているかどうかの判断時間は50μsec
であったので、255本のリンクの処理に要した時間
は、 255×(373+50)=108msec であった。したがって、合計302msec を要した。Next, the termination coordinates of 255 links were determined, and it was determined whether or not the links were within the marginal error range E. The time for extracting the end coordinates per link is 373 μsec, and the time for determining whether or not the link is within the marginal error range E per link is 50 μsec.
Therefore, the time required to process the 255 links was 255 × (373 + 50) = 108 msec. Therefore, a total of 302 msec was required.
【0036】(2) 次に、従来の処理を行った。ノード1
個あたりの始端座標の取り出し時間は83μsec であっ
たので、全ノードの始端座標の取り出しに要した時間
は、 1703×83=141msec そして4080本の全リンクについて、終端座標の取り
出しと、限界誤差範囲Eの中に入っているかどうかの判
断を行った。要した時間は、 4080×(373+50)=1726msec であった。したがって、合計1867msec を要した。(2) Next, the conventional processing was performed. Node 1
The time required to extract the start coordinates of each node was 83 μsec, so the time required to extract the start coordinates of all nodes is 1703 × 83 = 141 msec. Judged if he was in E. The time required was 4080 × (373 + 50) = 1726 msec. Therefore, a total of 1867 msec was required.
【0037】[0037]
【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、地
図マッチング対象リンクの候補となるリンク数を絞るこ
とができるので、全体として、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。As described above, according to the position detecting device of the present invention, the number of links which are candidates for map matching target links can be reduced before selecting the target links for map matching. In the shortest time, it is possible to select target links for map matching and execute map matching on these links.
【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 ,
M4 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】始端ノードが範囲E+Uの中に入るリンクを例
示する図である。FIG. 4 is a diagram exemplifying a link whose starting node falls within a range E + U;
【図5】始端ノードが範囲E+Uの中に入らないリンク
を例示する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a link whose starting node does not fall within a range E + U;
【図6】終端ノードが範囲E+Uの中に入るリンクを例
示する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a link whose end node falls within a range E + U;
【図7】終端ノードが範囲E+Uの中に入らないリンク
を例示する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a link whose end node does not fall within a range E + U;
【図8】始端ノードが範囲E+Uの中に入らないが、終
端ノードが限界誤差範囲Eの中に入るリンクLa や、終
端ノードが範囲E+Uの中に入らないが、始端ノードが
限界誤差範囲Eの中に入るリンクLb を仮想的に示す図
である。FIG. 8 shows a link La in which the start node does not fall within the range E + U and the end node falls within the marginal error range E, and the end node does not fall within the range E + U, but the start node falls within the marginal error range. shows virtually the link L b fall within the E.
【図9】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. 9 is a diagram showing a part of a road map for explaining a map matching method.
【図10】地図マッチング対象リンクを選択する手法を
解説する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of selecting a map matching target link.
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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Running distance detection part 2 Traveling direction detection part 3 Road map memory 4 Estimated position calculation part 5 Target link extraction part 6 Matching evaluation part
Claims (2)
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、 道路地図データとして、道路を構成するリンクの始端の
座標を記憶させたものを使用し、 車両位置の誤差および道路地図の誤差等により生ずる車
両推定位置の限界誤差の範囲Eの外周に、前記道路地図
データの中のリンクのうち最長のものの長さL max を付
け加えた範囲E+Uの中に、リンクの始端の座標が存在
するリンクを求めるリンク選択手段を有し、 前記リンク選択手段により求められたリンクを地図マッ
チング対象リンクの候補として採用することを特徴とす
る位置検出装置。An estimated position of a vehicle is determined.
By performing map matching with road map data
The position of the vehicle on the road
In addition, as the road map data,
A vehicle that uses coordinates that have been stored and that is caused by a vehicle position error, road map error, etc.
The road map is located on the outer periphery of the range E of the marginal error between the two estimated positions.
Length L of the longest link in the data maxWith
The start coordinate of the link exists in the added range E + U
Link selecting means for obtaining a link to be linked, and linking the link obtained by the link selecting means to a map map.
Featured as links for linking
Position detecting device.
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、 道路地図データとして、道路を構成するリンクの終端の
座標を記憶させたものを使用し、 車両位置の誤差および道路地図の誤差等により生ずる車
両推定位置の限界誤差の範囲Eの外周に、前記道路地図
データの中のリンクのうち最長のものの長さL max を付
け加えた範囲E+Uの中に、リンクの終端の座標が存在
するリンクを求めるリンク選択手段を有し、 前記リンク選択手段により求められたリンクを地図マッ
チング対象リンクまたは地図マッチング対象リンクの候
補として採用することを特徴とする位置検出装置。2. An estimated position of the vehicle is determined, and the estimated position is
By performing map matching with road map data
The position of the vehicle on the road
In addition, as the road map data,
A vehicle that uses coordinates that have been stored and that is caused by a vehicle position error, road map error, etc.
The road map is located on the outer periphery of the range E of the marginal error between the two estimated positions.
Length L of the longest link in the data maxWith
Link end coordinates exist in the added range E + U
Link selecting means for obtaining a link to be linked, and linking the link obtained by the link selecting means to a map map.
Status of link for linking or link for map matching
A position detection device, which is employed as a complement.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34168796A JPH10185601A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Position detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34168796A JPH10185601A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Position detection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185601A true JPH10185601A (en) | 1998-07-14 |
Family
ID=18348012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34168796A Pending JPH10185601A (en) | 1996-12-20 | 1996-12-20 | Position detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185601A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005316739A (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method and apparatus for associating vehicle detection position with link, congestion location determination method, congestion location display method, and program |
| JP2018067034A (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | パイオニア株式会社 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
| JP2018073010A (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | パイオニア株式会社 | MOBILE BODY CONTROL DEVICE, MOBILE BODY CONTROL METHOD, AND MOBILE BODY CONTROL DEVICE PROGRAM |
-
1996
- 1996-12-20 JP JP34168796A patent/JPH10185601A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005316739A (en) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method and apparatus for associating vehicle detection position with link, congestion location determination method, congestion location display method, and program |
| JP2018067034A (en) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | パイオニア株式会社 | Mobile body control device, mobile body control method, and program for mobile body control device |
| JP2018073010A (en) * | 2016-10-26 | 2018-05-10 | パイオニア株式会社 | MOBILE BODY CONTROL DEVICE, MOBILE BODY CONTROL METHOD, AND MOBILE BODY CONTROL DEVICE PROGRAM |
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