JP3868058B2

JP3868058B2 - Car navigation system

Info

Publication number: JP3868058B2
Application number: JP14221797A
Authority: JP
Inventors: 裕幸前田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: JPH10332400A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載用ナビゲーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、ナビゲーション装置の位置検出方法としては、方位センサによって分岐時に進むべき道路を選択し、距離センサから得られた実際の走行距離分を地図データにおける道路上を走行させて、現在位置を決定する方法が主流となっている。
【０００３】
また、特公平7-27567号公報に示されるように、走行方位が大きく変化するまでは、位置検出用のベクトルを生成しないような構成を採用することによって、車両に対する位置検出精度の向上を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の方法では、車両が曲折したときには、走行軌跡の形状が湾曲しているにも関わらず、走行距離は距離センサから得られた距離に基づいて算出されるために、その走行距離は実際の変位長よりも大きく算出されてしまう。そのため、自車が道路上を走行しているにも関わらず、蛇行が連続した場合には、自車の絶対変位に対して、マップマッチングによる検出位置が前方に表示されてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、位置検出用のベクトルに基づく自車位置の検出精度をより向上させることができる車載用ナビゲーション装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の車載用ナビゲーション装置は、車両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、車両の進行方位を検出する進行方位検出手段と、一定時間ごとに得られた走行距離および走行方位から微小ベクトルを算出する微小ベクトル算出手段と、前記微小ベクトルの幾つかを合成してマップマッチング用ベクトルを生成するマップマッチング用ベクトル生成手段と、データ処理化した地図データなどを用いてマップマッチングを行うマップマッチング手段とを備え、前記マップマッチング用ベクトル生成手段は、前記幾つかの微小ベクトルの方位を単純平均もしくは微小ベクトル長に基づいて重み付けして平均した値を、マップマッチング用ベクトルの方位として算出し、算出したマップマッチング用ベクトルの方位で前記幾つかの微小ベクトルの長さの合計値を補正したものを、前記マップマッチング用ベクトルの長さとする。この構成により、各種の走行軌跡の形状に対応することができ、より正確な自車位置の検出およびマップ表示が実現する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、車両の走行距離を検出する走行距離検出手段と、車両の進行方位を検出する進行方位検出手段と、一定時間ごとに得られた走行距離および走行方位から微小ベクトルを算出する微小ベクトル算出手段と、前記微小ベクトルの幾つかを合成してマップマッチング用ベクトルを生成するマップマッチング用ベクトル生成手段と、データ処理化した地図データなどを用いてマップマッチングを行うマップマッチング手段とを備えたものであり、この構成によって、走行軌跡の形状が湾曲している場合でも、一定時間ごとに得られた走行距離および走行方位から微小ベクトルを算出し、微小ベクトルの幾つかを合成してマップマッチング用ベクトルを生成するため、地図データなどを用いた前記マップマッチング用ベクトルに基づくマップマッチングが実際との差があまりなく行われる。
【０００８】
また、マップマッチング用ベクトル生成手段において、マッチ微小ベクトルの方位を単純平均もしくは微小ベクトル長に基づいて重み付けして平均した値を、マップマッチング用ベクトル方位とするものであり、この構成によって、微小ベクトルの方位を単純平均もしくは微小ベクトル長で重み付けして平均した値をマップマッチング用ベクトル方位として、当ベクトル生成初期の方位から、ベクトル完成時の自車方位をみたときの方位を算出するようにして、よりマップマッチングの精度を向上させている。
【０００９】
また、微小ベクトルの方位初期値とマップマッチング用ベクトルの方位との差を変位角として算出する変位角算出手段と、前記変位角の大きさに応じてマップマッチング用ベクトルの長さを変化させるマップマッチング用ベクトル長補正手段とを備えたものであり、この構成によって、微小ベクトルの方位初期値と算出したマップマッチング用ベクトル方位との差を変位角として、その変位角の大きさに応じてマップマッチング用ベクトルの長さを変化させるようにして、よりマップマッチングの精度を向上させている。
【００１０】
また、微小ベクトルの方位初期値と各微小ベクトルの方位との差分を求めて、その絶対値の単純平均もしくは長さに基づいて重み付けした平均値を変位角として算出する変位角算出手段と、変位角の大きさに応じてマップマッチング用ベクトルの長さを変化させるマップマッチング用ベクトル長補正手段とを備えたものであり、この構成によって、微小ベクトルの方位初期値と各微小ベクトルの方位との差分を求め、その絶対値の単純平均もしくは長さで重み付けした平均値を変位角として、その変位角の大きさに応じてマップマッチング用ベクトルの長さを変化させるようにして、よりマップマッチングの精度を向上させている。
【００１１】
また、マップマッチング後、自車位置を表示する自車位置表示手段を備えて、自車位置表示手段において表示する自車位置の進行方位を、最も新しい微小ベクトルの方位とするものであり、この構成によって、マップマッチング後、表示する自車位置の進行方位がマップマッチング用ベクトルとならないように、最も新しい微小ベクトルの方位とするようにして、常に最新の情報をユーザに刻々と呈示する。
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態を説明するための車載用ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図であり、１は車速パルスセンサなどから車両の走行距離を検出する走行距離検出手段、２は圧電振動ジャイロなどから車両の進行方位を検出する進行方位検出手段、３は一定時間ごとに得られた走行距離および走行方位から微小ベクトルを算出する微小ベクトル算出手段、４は、幾つかの微小ベクトルを合成して、マップマッチング用ベクトルを生成するマップマッチング用ベクトル生成手段、５はＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ，ＭＤなどの電子化した地図データなどを用いてマップマッチングを行うマップマッチング手段、６はマップマッチング手段５からのマップマッチングデータを受けて、モニタ画面などにおいて自車位置を表示する自車位置表示手段である。
【００１４】
前記構成の装置における図２に示す円弧長の走行路に対するマップマッチング処理を、図３のフローチャートを参照して説明する。
【００１５】
まず、微小ベクトル算出手段３は、走行距離検出手段１から得られた走行距離と、また進行方位検出手段２から得られた進行方位とによって微小ベクトルθ₀〜θ_nを算出する(Ｓ１)。そしてマップマッチング用ベクトル生成手段４は、微小ベクトル算出手段３から得られた微小ベクトルθ₀〜θ_nの長さｌ₁〜ｌ_nを微小ベクトル合計値Ｌ2に加算していくと共に、微小ベクトルθ₀〜θ_nのそれぞれに各微小ベクトル長さｌ₁〜ｌ_nを乗じた値を「重み付け角度合計値Σθ」として加算していく(Ｓ２)。
【００１６】
次に、微小ベクトルθ_nが得られた時点で、ある条件、例えば微小ベクトル合計値Ｌ2がある一定長(10ｍ)を超えた場合に(Ｓ３のＹＥＳ)、平均方位変分θavgを算出する(Ｓ４)。
【００１７】
【数１】
θavg ＝ (Σθ)／Ｌ2
このようにして、マップマッチング用ベクトル長Ｌ2およびベクトル方位θavgが算出される。
【００１８】
図２に示す例では、微小ベクトル合計値Ｌ2は、円弧状の部分の長さを表すため、自車の走行変位であるＬ1に比べて長くなっている。そこで、これを正確な円弧であると近似して、下記(数２)に示す計算式によって、高精度にＬ1を求める(Ｓ５)。
【００１９】
【数２】
Ｌ1 ＝Ｌ2 × sin(θavg)／θavg
このようにして得られたベクトル長Ｌ1および方位θavgを用いて算出された高精度なマップマッチング用ベクトルを用いて、マップマッチング手段５がマップマッチングを行う(Ｓ６)。マップマッチング後、自車位置表示手段６における表示に際して、自車の方位はθ_nであるため、自車位置表示手段６では自車位置の進行方位を、最も新しい微小ベクトルの方位表示として、θ_nに設定して表示する(Ｓ７)。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車載用ナビゲーション装置によれば、高精度のマップマッチング用ベクトルを算出することができ、車両の曲折時などにおいて走行軌跡の形状が湾曲したとき、あるいは蛇行が連続した場合にも、高精度な検出位置が行われる。さらに、比較的簡単な処理であるため演算処理用のコンピュータに対する負荷増大も小さくすることができるなどの実用的な効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を説明するための車載用ナビゲーション装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態において用いられる円弧長を変位長に近似する処理に係る概念図である。
【図３】図２に係るマップマッチング処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１…走行距離検出手段、２…進行方位検出手段、３…微小ベクトル算出手段、４…マップマッチング用ベクトル算出手段、５…マップマッチング手段、６…自車位置表示手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an in-vehicle navigation device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a position detection method of a navigation device, a road to be traveled at the time of branching is selected by an azimuth sensor, and an actual travel distance obtained from a distance sensor is traveled on a road in map data to determine a current position. The way to do it has become mainstream.
[0003]
In addition, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-27567, the position detection accuracy for the vehicle is improved by adopting a configuration in which a position detection vector is not generated until the traveling direction changes greatly. ing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method, when the vehicle is bent, the travel distance is calculated based on the distance obtained from the distance sensor even though the shape of the travel locus is curved. Is calculated to be larger than the actual displacement length. Therefore, there is a problem that if the meandering continues even though the host vehicle is traveling on the road, the detection position by map matching is displayed in front of the absolute displacement of the host vehicle. .
[0005]
An object of the present invention is to provide an in-vehicle navigation device capable of further improving the detection accuracy of the vehicle position based on a position detection vector.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a vehicle-mounted navigation device of the present invention, a travel distance detecting means for detecting a travel distance of the vehicles, and the traveling direction detecting means for detecting a traveling direction of the vehicles, obtained at regular intervals from the travel distance and the travel azimuth and the minute vector calculating means for calculating a micro-vectors, and map matching vector generation means for generating a map matching vector by combining several of said micro-vector, map data such that turned into data processing a map matching means for performing map matching with the map matching vector generation means, a value obtained by averaging by weighting based on the orientation of the several small vector simple average or small vector length, the map Calculated as the orientation of the matching vector, and the calculated orientation of the map matching vector Those obtained by correcting the sum of the lengths of the several small vector, the length of the map matching for the vector. With this configuration, it is possible to deal with various shapes of traveling tracks, and more accurate detection of the vehicle position and map display are realized.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
This onset Ming, micro calculating a travel distance detecting means for detecting a travel distance of the vehicle, a traveling direction detecting means for detecting a headed direction of the vehicle, the micro-vector from the traveling distance and the traveling direction obtained at predetermined time intervals Vector calculation means, map matching vector generation means for generating a map matching vector by combining some of the minute vectors, and map matching means for performing map matching using data-processed map data or the like With this configuration, even when the shape of the travel locus is curved, a small vector is calculated from the travel distance and travel direction obtained at regular intervals, and a map is created by combining some of the small vectors. A map based on the map matching vector using map data to generate a matching vector Etching is the difference between the actual and are carried out without a lot.
[0008]
Further , in the map matching vector generating means, a value obtained by weighting and averaging the direction of the match minute vector based on the simple average or the minute vector length is used as the map matching vector direction. The azimuth of the vehicle is calculated from the initial azimuth of the vector generation from the initial azimuth of the vector generation. , Improve the accuracy of map matching more.
[0009]
Further , a displacement angle calculation means for calculating a difference between the initial value of the direction of the minute vector and the direction of the map matching vector as a displacement angle, and a map for changing the length of the map matching vector according to the magnitude of the displacement angle A matching vector length correction means is provided, and with this configuration, the difference between the initial value of the small vector and the calculated vector direction for map matching is used as a displacement angle, and the map is determined according to the magnitude of the displacement angle. Map matching accuracy is further improved by changing the length of the matching vector.
[0010]
Moreover, seeking the difference between the orientation of the orientation initial value and each micro vector of the small vector, the displacement angle calculating means for calculating an average value weighted based on a simple average or length of the absolute value as a displacement angle, displacement Map matching vector length correction means for changing the length of the map matching vector in accordance with the size of the corner. With this configuration, the initial value of the minute vector and the direction of each minute vector The difference is calculated, and the average value of the absolute value or the average value weighted by the length is used as the displacement angle, and the length of the map matching vector is changed according to the magnitude of the displacement angle, so that the map matching The accuracy is improved.
[0011]
Further , after the map matching, the vehicle position display means for displaying the vehicle position is provided, and the traveling direction of the vehicle position displayed on the vehicle position display means is set as the direction of the newest minute vector. Depending on the configuration, after map matching, the latest information is always presented to the user constantly so that the traveling direction of the vehicle position to be displayed is the direction of the newest minute vector so that it does not become the map matching vector.
[0012]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an in-vehicle navigation device for explaining an embodiment of the present invention. 1 is a travel distance detecting means for detecting a travel distance of a vehicle from a vehicle speed pulse sensor and the like, and 2 is a piezoelectric device. Traveling direction detecting means for detecting the traveling direction of the vehicle from a vibration gyro etc., 3 is a small vector calculating means for calculating a small vector from the travel distance and traveling direction obtained at regular time intervals, and 4 is a number of small vectors. Map matching vector generating means for generating a map matching vector by synthesizing, 5 for map matching means for performing map matching using computerized map data such as CD-ROM, DVD, MD, etc. 6 for map matching The vehicle position that receives the map matching data from means 5 and displays the vehicle position on a monitor screen or the like Is a display means.
[0014]
The map matching process for the travel path of the arc length shown in FIG. 2 in the apparatus having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0015]
First, the minute vector calculation means 3 calculates the minute vectors θ _{0 to} θ _{n based} on the travel distance obtained from the travel distance detection means 1 and the traveling direction obtained from the traveling direction detection means 2 (S1). The map matching vector generation unit 4, together with the micro-vector theta ₀ through? _N obtained from the micro-vector calculating unit 3 the length l ₁ to l _n go adding very small vector sum L2, small vector theta the value obtained by multiplying each minute vector length l ₁ to l _n in each of ₀ through? _n go added as "weighted angular sum Σθ" (S2).
[0016]
Next, when the minute vector θ _n is obtained, if a certain condition, for example, the minute vector total value L2 exceeds a certain length (10 m) (YES in S3), the average azimuth variation θavg is calculated ( S4).
[0017]
[Expression 1]
θavg = (Σθ) / L2
In this way, the map matching vector length L2 and the vector orientation θavg are calculated.
[0018]
In the example shown in FIG. 2, the minute vector total value L2 represents the length of the arc-shaped portion, and is longer than L1 that is the travel displacement of the host vehicle. Therefore, this is approximated to be an accurate arc, and L1 is obtained with high accuracy by the calculation formula shown below (Equation 2) (S5).
[0019]
[Expression 2]
L1 = L2 x sin (θavg) / θavg
The map matching means 5 performs map matching using the high-accuracy map matching vector calculated using the vector length L1 and the azimuth θavg thus obtained (S6). After the map matching, when the vehicle position display means 6 displays it, the direction of the own vehicle is θ _n , and therefore the vehicle position display means 6 uses the traveling direction of the vehicle position as the direction display of the newest minute vector, θ Set to _n and display (S7).
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the in-vehicle navigation device of the present invention, it is possible to calculate a highly accurate map matching vector, and when the shape of the running locus is curved at the time of turning of the vehicle or the like, the meandering is continuous. In this case, a highly accurate detection position is performed. Furthermore, since the process is relatively simple, a practical effect such as an increase in load on the computer for arithmetic processing can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an in-vehicle navigation device for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram related to a process of approximating an arc length used in the present embodiment to a displacement length.
FIG. 3 is a flowchart for explaining map matching processing according to FIG. 2;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Travel distance detection means, 2 ... Traveling direction detection means, 3 ... Minute vector calculation means, 4 ... Map matching vector calculation means, 5 ... Map matching means, 6 ... Own vehicle position display means

Claims

Travel distance detection means for detecting the travel distance of the vehicle, travel direction detection means for detecting the travel direction of the vehicle, minute vector calculation means for calculating a minute vector from the travel distance and travel direction obtained at regular intervals, includes a map matching vector generation means for generating a map matching vector by combining several of said micro-vectors, and a map matching means for performing map matching by using a map data the data processing of, for the map matching The vector generation means calculates a value obtained by weighting and averaging the directions of the few minute vectors based on a simple average or a minute vector length as the direction of the map matching vector, and the calculated direction of the map matching vector The corrected value of the total length of the several minute vectors is Vehicle navigation apparatus, characterized in that the length of the map matching vector.

The vehicle position display means for displaying the vehicle position after map matching is provided, and the traveling direction of the vehicle position displayed on the vehicle position display means is set to the direction of the newest minute vector. The vehicle-mounted navigation device according to 1.