JP2005265690A - Accuracy determination system, accuracy determination device and server device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、GPS衛星から送信される衛星信号の受信結果に基づき算出された位置座標の確度を判定する確度判定システム、及び確度判定装置、並びにサーバ装置に関する。 The present invention relates to an accuracy determination system, an accuracy determination device, and a server device that determine the accuracy of position coordinates calculated based on reception results of satellite signals transmitted from GPS satellites.
従来より、GPS衛星から送信される衛星信号を受信し、その受信結果(衛星信号に含まれる衛星の軌道情報や時刻情報等)に基づいて、GPS衛星と自己位置との距離を測定し、地上における自身の位置座標を算出するGPS受信装置が知られている。この種のGPS受信装置では、4個以上のGPS衛星を捕捉し、それらGPS衛星から送信されてくる衛星信号を受信・解析することで、自身(現在地)の位置座標として、緯度・経度・高度からなる三次元座標を算出する(三次元測位)。 Conventionally, a satellite signal transmitted from a GPS satellite is received, and the distance between the GPS satellite and its own position is measured based on the reception result (orbit information and time information of the satellite included in the satellite signal). There is known a GPS receiver that calculates its own position coordinates. This type of GPS receiver captures four or more GPS satellites, and receives and analyzes the satellite signals transmitted from these GPS satellites. The three-dimensional coordinates consisting of are calculated (three-dimensional positioning).
ところで、GPS衛星を用いた測位では、衛星信号が高層建造物などに反射して生じる反射波の影響を受けて、誤差が生じることが知られている。GPS受信装置では、各GPS衛星と自己位置との距離を、GPS衛星の位置と、衛星信号の受信時刻と、に基づいて算出するが、反射波の受信結果に基づいて距離の測定が行われると、反射により延長された伝搬路の距離に応じた測定誤差が生じてしまうのである。尚、図16は、反射波を受信するGPS受信装置11を示した図である。 By the way, it is known that in positioning using a GPS satellite, an error occurs due to an influence of a reflected wave generated by reflecting a satellite signal to a high-rise building or the like. The GPS receiver calculates the distance between each GPS satellite and its own position based on the position of the GPS satellite and the reception time of the satellite signal, but the distance is measured based on the reception result of the reflected wave. As a result, a measurement error corresponding to the distance of the propagation path extended by reflection occurs. FIG. 16 is a diagram showing the GPS receiver 11 that receives reflected waves.
このため、従来装置では、高度情報を備える地図データベースから、高度情報を得て、GPS衛星による測位結果の確度を判定し、確度が低い場合には、別の手法で、測位を行うようにしていた。 For this reason, in the conventional apparatus, the altitude information is obtained from the map database including the altitude information, the accuracy of the positioning result by the GPS satellite is determined, and if the accuracy is low, the positioning is performed by another method. It was.
例えば、特許文献1記載の車両用GPS航法装置では、GPS衛星からの衛星信号の受信結果に基づいて自己位置(緯度、経度、高度)を算出すると共に、その算出結果のうちの緯度・経度の情報を用いて地図データベースから、その緯度・経度に対応する高度情報を取得し、高度情報が示す現在地の高度と、上記受信結果に基づいて算出した高度と、にズレがある場合には、GPS衛星を用いた測位結果の確度が低いとして、通常のGPS測位を中止するようにしていた。 For example, the vehicular GPS navigation device described in Patent Document 1 calculates its own position (latitude, longitude, altitude) based on the reception result of a satellite signal from a GPS satellite, and the latitude / longitude of the calculation results. If the altitude information corresponding to the latitude / longitude is obtained from the map database using the information, and there is a discrepancy between the altitude of the current location indicated by the altitude information and the altitude calculated based on the reception result, the GPS Since the accuracy of the positioning result using the satellite is low, the normal GPS positioning is stopped.
尚、地図データベースが備える高度情報を用いて測位を行うGPS受信装置としては、その他、地図データベースの高度情報を用いて二次元測位の精度向上を図るものが知られている(例えば、特許文献2,3参照)。
しかしながら、特許文献1記載の車両用GPS航法装置のように、地図データベースが備える高度情報により推定される現在地の高度と、衛星信号の受信結果に基づいて算出した高度と、を単に比較して、GPS衛星を用いた測位結果の確度を判定する場合には、地図データベース内に、各地点の高度情報を密に記憶させておかなければならず、大容量の記憶媒体を装置に搭載しなければならないといった問題があった。 However, as in the vehicle GPS navigation device described in Patent Document 1, the altitude of the current location estimated from the altitude information provided in the map database is simply compared with the altitude calculated based on the reception result of the satellite signal. When determining the accuracy of positioning results using GPS satellites, the altitude information of each point must be stored densely in the map database, and a large-capacity storage medium must be installed in the device. There was a problem of not becoming.
尚、車両が存在しうる高度又は車両が単位時間当たりに移動しうる距離を適正範囲として、その範囲を超える値が測位結果として算出された場合には、異常判定を行うように、上記車両用GPS航法装置を構成すれば、地図データベースに詳細な高度情報を記憶させなくとも上記問題が解消される。しかしながら、そのような手法を採用すると、確度判定の精度が悪化するといった問題があった。 In addition, when the altitude at which the vehicle can exist or the distance that the vehicle can move per unit time is regarded as an appropriate range, and a value exceeding the range is calculated as the positioning result, the above-mentioned vehicle If the GPS navigation apparatus is configured, the above problem can be solved without storing detailed altitude information in the map database. However, when such a method is adopted, there is a problem that accuracy of accuracy determination deteriorates.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、詳細な高度情報を必要とせず、高精度に、GPS衛星を用いた測位結果の確度を判定可能な確度判定システム及び確度判定装置と、その確度判定システムに用いるサーバ装置とを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and does not require detailed altitude information, and the accuracy determination system and the accuracy determination device capable of determining the accuracy of a positioning result using a GPS satellite with high accuracy, and its It aims at providing the server apparatus used for an accuracy determination system.
かかる目的を達成するためになされた請求項1記載の発明は、GPS衛星からの衛星信号を受信する受信手段の受信結果に基づき、位置算出手段で三次元座標系における現在地の位置座標を算出する移動体が、その位置算出手段で算出した座標の確度を判定する確度判定システムであって、地形記憶手段と、データ取得手段と、ズレ値算出手段と、確度判定手段と、を備えるものである。尚、上記三次元座標系は、高度を表す座標を含む三次元座標系(例えば、緯度、経度、高度からなる三次元座標系)である。 In order to achieve this object, the invention according to claim 1 calculates the position coordinates of the present location in the three-dimensional coordinate system by the position calculation means based on the reception result of the reception means for receiving the satellite signal from the GPS satellite. A moving body is an accuracy determination system that determines the accuracy of coordinates calculated by the position calculation means, and includes a terrain storage means, a data acquisition means, a deviation value calculation means, and an accuracy determination means. . The three-dimensional coordinate system is a three-dimensional coordinate system including coordinates representing altitude (for example, a three-dimensional coordinate system including latitude, longitude, and altitude).
この確度判定システムにおける地形記憶手段には、所定の地点毎に地形座標データが記憶されており、地形座標データには、その地点における地表面の位置座標が、上記三次元座標系で表されている。データ取得手段は、この地形記憶手段から、位置算出手段が算出した上記座標の周囲に存在する複数地点の地形座標データを取得する。 The terrain storage means in this accuracy determination system stores terrain coordinate data for each predetermined point, and the terrain coordinate data represents the position coordinates of the ground surface at the point in the three-dimensional coordinate system. Yes. The data acquisition means acquires, from the terrain storage means, terrain coordinate data of a plurality of points existing around the coordinates calculated by the position calculation means.
ズレ値算出手段は、このデータ取得手段が取得した地形座標データが表す上記位置算出手段が算出した座標周囲の各地点を頂点に有する多角形の構成面を基準として、位置算出手段が算出した上記座標の位置的なズレに関するズレ値を算出する。確度判定手段は、このズレ値算出手段が算出したズレ値に基づき、位置算出手段が算出した上記座標の確度を判定する。 The deviation value calculation means is calculated by the position calculation means based on a polygonal configuration surface having each point around the coordinates calculated by the position calculation means represented by the topographic coordinate data acquired by the data acquisition means as a reference. A shift value related to the positional shift of coordinates is calculated. The accuracy determination means determines the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means based on the deviation value calculated by the deviation value calculation means.
この確度判定システムによれば、地形座標データが表す地点を頂点にもつ多角形の構成面を基準にして、位置算出手段が算出した座標の確度を判定するので、地形座標データが存在する地点だけでなく、その他の地点(地形座標データが存在する地点を結んだ上記多角形の領域内)においても、位置算出手段が算出した座標の確度を判定することができる。 According to this accuracy determination system, the accuracy of coordinates calculated by the position calculation means is determined with reference to the polygonal configuration surface having the point represented by the terrain coordinate data at the apex, so only the point where the terrain coordinate data exists exists. In addition, the accuracy of the coordinates calculated by the position calculating means can be determined at other points (within the polygonal region connecting the points where the terrain coordinate data exists).
車両等の移動体が移動する経路では、地形が滑らかに変化するのが普通であるから、上記多角形により、地表面が概ね正確に表される。このため、本発明によれば、高度情報(ここでいう地形座標データ)を密に地形記憶手段に記憶させなくとも、精度よく位置算出手段が算出した座標の確度を判定することができるのである。 In a route along which a moving body such as a vehicle moves, it is normal that the terrain changes smoothly. Therefore, the ground surface is represented almost accurately by the polygon. Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately determine the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means without storing altitude information (the terrain coordinate data here) in the terrain storage means densely. .
即ち、この発明によれば、詳細な高度情報を必要とすることなく、高精度に、GPS衛星を用いた測位結果の確度を判定することができ、例えば、GPS衛星を用いた測位や、車両内蔵の各種センサを用いた測位(推定航法)など、複数のモードで現在地の特定を行うシステムにおいて、モードの切替を適切に行うことができる。 That is, according to the present invention, the accuracy of positioning results using GPS satellites can be determined with high accuracy without requiring detailed altitude information. For example, positioning using GPS satellites or vehicles In a system that identifies the current location in a plurality of modes, such as positioning (estimated navigation) using various built-in sensors, it is possible to appropriately switch modes.
尚、ズレ値算出手段は、請求項2記載のように、データ取得手段が取得した地形座標データと、移動体の移動方向を判定する方向判定手段の判定結果とに基づき、移動体の移動方向に平行な直線であって上記位置算出手段が第1の時点で算出した座標P0を通る直線、を含む高度方向に平行な面PAと、上記多角形の構成面との交線Lから、位置算出手段が第2の時点で算出した座標までの距離を、上記ズレ値として算出する構成にされるとよい。 The deviation value calculating means is the moving direction of the moving object based on the topographic coordinate data acquired by the data acquiring means and the determination result of the direction determining means for determining the moving direction of the moving object. From the intersection line L of the plane PA parallel to the altitude direction including the straight line passing through the coordinate P0 calculated by the position calculation means at the first time and the polygonal component surface. It may be configured to calculate the distance to the coordinates calculated by the calculation means at the second time point as the deviation value.
その他、上記ズレ値算出手段は、移動体の移動方向に平行な直線であって上記位置算出手段が第1の時点で算出した座標P0を通る直線を含む高度方向に平行な面PAと、上記多角形の構成面との交線Lを通る面であって、上記高度方向に平行な面PAに垂直な面PBから、位置算出手段が第2の時点で算出した座標までの距離を、上記ズレ値として算出する構成にされると一層好ましい。尚、第2の時点は、第1の時点と同一時点であってもよいし、異なる時点であってもよい。 In addition, the deviation value calculating means includes a plane PA parallel to the altitude direction including a straight line parallel to the moving direction of the moving body and including the straight line passing through the coordinates P0 calculated by the position calculating means at the first time point, and The distance from the plane PB passing through the intersection line L with the polygonal configuration plane and perpendicular to the plane PA parallel to the altitude direction to the coordinates calculated by the position calculation means at the second time point It is more preferable that the calculation is performed as a deviation value. Note that the second time point may be the same time point as the first time point or may be a different time point.
位置的なズレに関する上記ズレ値としては、他に、位置算出手段が算出した座標から多角形の構成面までの高度方向の距離、を採用してもよいが、そのようにしてズレ値を算出すると、上記多角形の傾斜(緯度・経度の変位量に対する高度の変位量)が大きい場合には、測位した結果得られた現在地の座標について、高度座標以外の座標(緯度・経度座標)にわずかな測位誤差があっても、上記ズレ値が過剰に変動することになる。このため、位置算出手段が算出した座標から多角形の構成面までの高度方向の距離を、上記ズレ値として用いると、位置算出手段が算出した座標の確度を高精度に判定できない可能性がある。 As the above-mentioned deviation value regarding the positional deviation, the altitude direction distance from the coordinates calculated by the position calculating means to the polygonal construction surface may be adopted, but the deviation value is calculated in this way. Then, when the inclination of the polygon (the amount of altitude displacement relative to the amount of latitude / longitude displacement) is large, the coordinates of the current location obtained as a result of positioning are slightly different from the coordinates other than the altitude coordinates (latitude / longitude coordinates). Even if there is a serious positioning error, the above-mentioned deviation value will fluctuate excessively. For this reason, if the distance in the altitude direction from the coordinates calculated by the position calculation means to the polygonal construction surface is used as the deviation value, the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means may not be determined with high accuracy. .
これに対し、特に移動体として自動車等の道路を走行する車両を想定した場合、車両は、少なくとも車両の移動方向に垂直な方向について水平な道路上を走行していると仮定するのが妥当である。 On the other hand, assuming a vehicle that travels on a road such as an automobile as a moving body, it is reasonable to assume that the vehicle is traveling on a horizontal road at least in a direction perpendicular to the moving direction of the vehicle. is there.
従って、請求項2記載のように、上記交線Lから位置算出手段が算出した座標までの距離(高度方向の距離でもよいし、最短距離でもよい。)、若しくは、上記交線Lを通る面であって上記高度方向に平行な面PAに垂直な面PB(即ち、上記交線Lを通る面であって上記交線Lに垂直な方向については水平な面PB)から、位置算出手段が算出した座標までの距離(高度方向の距離でもよいし、最短距離でもよい。)を、ズレ値として採用すれば、そのズレ値にて、位置算出手段が算出した座標と、移動体の現在地の真の座標との差異を、概ね正しく表すことができ、位置算出手段が算出した座標の確度を正確に判定することができる。 Therefore, as described in claim 2, the distance from the intersection line L to the coordinates calculated by the position calculating means (the distance in the altitude direction may be the shortest distance), or the plane passing through the intersection line L From the plane PB perpendicular to the plane PA parallel to the altitude direction (that is, the plane PB passing through the intersection line L and perpendicular to the intersection line L), the position calculating means If the distance to the calculated coordinates (the distance in the altitude direction or the shortest distance may be used) is adopted as the deviation value, the coordinates calculated by the position calculation means and the current location of the moving object are calculated based on the deviation value. The difference from the true coordinates can be expressed almost correctly, and the accuracy of the coordinates calculated by the position calculating means can be accurately determined.
この他、上記確度判定システムでは、ズレ値が閾値未満であると、位置算出手段が算出した座標の確度を高と判定し、ズレ値が閾値以上であると、位置算出手段が算出した座標の確度を低と判定するように、確度判定手段を構成するとよい。このように構成された請求項3記載の確度判定システムによれば、簡単且つ高精度に座標の確度を判定することができる。 In addition, in the accuracy determination system, when the deviation value is less than the threshold, the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation unit is determined to be high, and when the deviation value is greater than or equal to the threshold, the coordinates of the coordinates calculated by the position calculation unit are determined. The accuracy determination means may be configured to determine that the accuracy is low. According to the accuracy determination system of the third aspect configured as described above, the accuracy of coordinates can be determined easily and with high accuracy.
また、GPS衛星を用いた測位では、捕捉するGPS衛星の配置状態によって、その測位の精度が変化するから、請求項3記載の確度判定システムにおいては、上記閾値を、測位の精度を表すDOP(Dilution Of Precision)値に基づいて、決定するとよい。 Further, in positioning using GPS satellites, the accuracy of positioning changes depending on the arrangement state of the GPS satellites to be captured. Therefore, in the accuracy determination system according to claim 3, the threshold is set to DOP ( It may be determined based on the (Dilution Of Precision) value.
即ち、上記確度判定システムには、位置算出手段が座標の算出の際に用いる衛星信号の送信元であるGPS衛星の配置状態に基づいて、DOP値を算出するDOP値算出手段と、そのDOP値算出手段が算出したDOP値に基づいて、確度判定手段が座標の確度判定の際に用いる上記閾値を決定する閾値決定手段と、を設けるとよい。このように構成された請求項4記載の確度判定システムによれば、DOP値に基づいて上記閾値を決定するので、衛星配置に基づく誤差を、マルチパスによる影響と錯誤することなく、マルチパスによるGPS測位の異常を高感度で検出することができる。 That is, the accuracy determination system includes a DOP value calculating unit that calculates a DOP value based on the arrangement state of a GPS satellite that is a transmission source of a satellite signal used when the position calculating unit calculates coordinates, and the DOP value. It is preferable to provide threshold value determining means for determining the threshold value used by the accuracy determination means when determining the accuracy of coordinates based on the DOP value calculated by the calculation means. According to the accuracy determination system according to claim 4 configured as described above, the threshold value is determined based on the DOP value. Therefore, the error based on the satellite arrangement is not misunderstood by the influence of the multipath. Abnormalities in GPS positioning can be detected with high sensitivity.
以上には、密に地形座標データがなくとも、高精度に、GPS衛星を用いた測位結果の確度を判定することが可能な確度判定システムについて説明したが、移動体が、上記受信手段及び位置算出手段に加えて、自己(移動体)の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、自己(移動体)の移動速度を検出する移動速度検出手段と、を備える構成にされている場合には、請求項5記載のように確度判定システムを構成されてもよい。 In the above, the accuracy determination system capable of determining the accuracy of the positioning result using the GPS satellite with high accuracy without the dense topographic coordinate data has been described. In addition to the calculation means, when it is configured to include an inclination angle detecting means for detecting the inclination angle of itself (moving body) and a moving speed detecting means for detecting the moving speed of itself (moving body) The accuracy determination system may be configured as described in claim 5.
請求項5記載の確度判定システムは、上記傾斜角検出手段及び移動速度検出手段の検出結果に基づいて、移動体の単位時間当たりの高度方向への移動量を算出する移動量算出手段と、位置算出手段が算出した座標の単位時間当たりの高度方向への変位量を算出する変位量算出手段と、を備えており、比較判定手段にて、移動量算出手段により算出された移動量と、変位量算出手段により算出された変位量とを比較し、位置算出手段が算出した座標の確度を判定する。尚、移動量算出手段及び変位量算出手段にて、高度方向への移動量又は変位量を算出し、これらを比較するのは、反射波を原因とする位置座標の算出誤差が、三次元座標のうち高度の座標に大きく表れるためである。 The accuracy determination system according to claim 5 includes a movement amount calculation unit that calculates a movement amount of the moving body in an altitude direction per unit time based on detection results of the inclination angle detection unit and the movement speed detection unit, and a position Displacement amount calculating means for calculating the displacement amount in the altitude direction per unit time of the coordinates calculated by the calculating means, and the movement amount calculated by the movement amount calculating means and the displacement by the comparison determining means The displacement amount calculated by the amount calculating means is compared, and the accuracy of the coordinates calculated by the position calculating means is determined. Note that the movement amount calculation means and the displacement amount calculation means calculate the movement amount or displacement amount in the altitude direction and compare them with each other because the position coordinate calculation error caused by the reflected wave is a three-dimensional coordinate. This is because it appears greatly in the coordinates of altitude.
この確度判定システムでは、測位誤差が現れやすい高度方向の変位量と、移動体内蔵の上記各検出手段の検出結果に基づき算出した上記移動量と、を比較して(例えば、移動量と変位量との差を求めて)、位置算出手段が算出した座標の確度を判定するので、上述した高度情報や地形座標データを用いることなく、高精度に座標の確度を判定することができる。 In this accuracy determination system, the displacement amount in the altitude direction where a positioning error is likely to appear is compared with the displacement amount calculated based on the detection result of each detection means built in the moving body (for example, the displacement amount and the displacement amount). Therefore, the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means is determined, so that the accuracy of the coordinates can be determined with high accuracy without using the above-described altitude information and topographic coordinate data.
但し、比較判定手段を用いた確度判定では、上記各検出手段の検出誤差の影響を受けるため、確度判定手段を用いた確度判定と比較して、判定の精度が悪くなる可能性がある。このため、請求項5記載の発明は、請求項1〜請求項4記載の確度判定システムと合わせて使用されるとよい。 However, the accuracy determination using the comparison determination unit is affected by the detection error of each of the detection units, so that the accuracy of the determination may be deteriorated compared to the accuracy determination using the accuracy determination unit. Therefore, the invention described in claim 5 is preferably used in combination with the accuracy determination system described in claims 1 to 4.
請求項6記載の確度判定システムは、請求項1〜請求項4記載の確度判定システムに、上記移動量算出手段と、変位量算出手段と、比較判定手段と、所定条件が満足されると、確度判定手段の動作を禁止して、比較判定手段を選択的に動作させる切替手段と、を設けたものである。この確度判定システムによれば、確度判定手段及び比較判定手段の欠点を相互に補完することができる。 The accuracy determination system according to claim 6 is the accuracy determination system according to claims 1 to 4, wherein the movement amount calculation unit, the displacement amount calculation unit, the comparison determination unit, and a predetermined condition are satisfied. Switching means for prohibiting the operation of the accuracy determination means and selectively operating the comparison determination means. According to this accuracy determination system, the defects of the accuracy determination means and the comparison determination means can be complemented each other.
例えば、地形座標データが地形記憶手段に記憶されていない地域に移動体が存在する場合には、比較判定手段に座標の確度を判定させるように、上記切替手段を構成すれば、地形座標データが存在しない地域に移動体が存在する場合であっても、位置算出手段が算出した座標の確度を判定をすることができる。また、比較判定手段による確度判定では十分な精度が得られない地域に限定して、その地域の地形座標データを、地形記憶手段に記憶させておくことで、地形記憶手段に記憶させる地形座標データの総量を小さくすることができる。 For example, if the moving body is present in an area where the terrain coordinate data is not stored in the terrain storage means, the terrain coordinate data can be obtained by configuring the switching means so that the comparison determination means determines the accuracy of the coordinates. Even if a moving body exists in a non-existing area, the accuracy of coordinates calculated by the position calculating means can be determined. In addition, the terrain coordinate data to be stored in the terrain storage means by storing the terrain coordinate data of the area in the terrain storage means only in areas where sufficient accuracy cannot be obtained by the accuracy determination by the comparison determination means. The total amount of can be reduced.
その他、地形記憶手段を外部のサーバ装置に設け、それ以外の上記各手段を移動体に搭載する場合には、移動体が備えるデータ取得手段から、無線にてそのサーバ装置にアクセスし、地形座標データを取得することになるが、無線にて地形記憶手段から地形座標データを取得するように確度判定システムを構成すると、通信環境の悪化により一時的に地形記憶手段から地形座標データを取得することができない可能性がある。このような場合には、確度判定手段による座標の確度判定を行うことができないので、請求項7記載のように、切替手段を構成するとよい。 In addition, when the terrain storage means is provided in an external server device and each of the other means is mounted on a mobile object, the server device is accessed wirelessly from the data acquisition means provided in the mobile object, and the terrain coordinates Data will be acquired, but if the accuracy determination system is configured to acquire the terrain coordinate data from the terrain storage means wirelessly, the terrain coordinate data will be temporarily acquired from the terrain storage means due to the deterioration of the communication environment May not be possible. In such a case, since the accuracy of the coordinates cannot be determined by the accuracy determination means, the switching means may be configured as described in claim 7.
請求項7記載の確度判定システムおける切替手段は、データ取得手段が地形座標データの取得に成功すると、確度判定手段を動作させ、データ取得手段が地形座標データの取得に失敗すると、確度判定手段に代えて比較判定手段を選択的に動作させる構成にされている。この確度判定システムによれば、地形記憶手段から地形座標データを取得することができない場合に、比較判定手段にて座標の確度を判定することができるので、常時安定して、位置算出手段が算出した座標の確度判定を行うことができる。 The switching means in the accuracy determination system according to claim 7 operates the accuracy determination means when the data acquisition means succeeds in acquiring the terrain coordinate data, and causes the accuracy determination means to operate when the data acquisition means fails to acquire the terrain coordinate data. Instead, the comparison determination unit is selectively operated. According to this accuracy determination system, when the terrain coordinate data cannot be acquired from the terrain storage means, the accuracy of the coordinates can be determined by the comparison determination means, so that the position calculation means can always calculate stably. It is possible to determine the accuracy of coordinates.
尚、請求項6記載の確度判定システムには、切替手段に代えて、請求項8記載の総合判定手段を設けても良い。請求項8記載の確度判定システムでは、総合判定手段が、確度判定手段及び比較判定手段の判定結果を用いて、位置算出手段で算出された上記座標の確度を総合的に判定する。このように構成された請求項8記載の確度判定システムでは、複数の手法で位置算出手段が算出した座標の確度を判定し、その結果に基づいて、座標の確度を再度判定するため、一層高精度に位置算出手段が算出した座標の確度を判定することができる。 Note that the accuracy determination system according to claim 6 may be provided with comprehensive determination means according to claim 8 instead of the switching means. In the accuracy determination system according to the eighth aspect, the comprehensive determination unit comprehensively determines the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation unit using the determination results of the accuracy determination unit and the comparison determination unit. In the accuracy determination system according to claim 8 configured as described above, the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means is determined by a plurality of methods, and the accuracy of the coordinates is determined again based on the results. The accuracy of the coordinates calculated by the position calculating means can be determined with high accuracy.
また、比較判定手段は、請求項9記載のように、移動量算出手段が算出した移動量と変位量算出手段が算出した変位量との差が、予め定められた閾値未満であると、位置算出手段が算出した座標の確度を高と判定し、上記差が閾値以上であると、位置算出手段が算出した座標の確度を低と判定する構成にされるとよい。このようにすれば、簡単な構成で、移動量算出手段が算出した移動量及び変位量算出手段が算出した変位量に基づいた座標の確度判定を行うことができる。 Further, as described in claim 9, the comparison determination unit determines that the difference between the movement amount calculated by the movement amount calculation unit and the displacement amount calculated by the displacement amount calculation unit is less than a predetermined threshold. It is preferable that the accuracy of the coordinates calculated by the calculation unit is determined to be high, and the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation unit is determined to be low when the difference is equal to or greater than a threshold value. In this way, with a simple configuration, it is possible to determine the accuracy of coordinates based on the movement amount calculated by the movement amount calculation unit and the displacement amount calculated by the displacement amount calculation unit.
以上、本発明の確度判定システムについて説明したが、上記確度判定システムは、確度判定装置と、所定の地点毎に地表面の位置座標が三次元座標系で表された地形座標データを記憶するサーバ装置と、から構成することができる。請求項10記載の確度判定装置は、上記サーバ装置と通信可能な通信手段と、その通信手段を介してサーバ装置から位置算出手段が算出した座標の周囲に存在する複数地点の地形座標データを取得するデータ取得手段と、上記ズレ値算出手段と、上記確度判定手段と、を備える確度判定装置である。この発明によれば、地形記憶手段を確度判定装置に設けることなく、上記確度判定システムを構成することができ、確度判定装置を安価に製造することができる。 Although the accuracy determination system of the present invention has been described above, the accuracy determination system includes a accuracy determination device and a server that stores terrain coordinate data in which the position coordinates of the ground surface are represented in a three-dimensional coordinate system for each predetermined point. And a device. The accuracy determination apparatus according to claim 10, wherein communication means capable of communicating with the server device, and terrain coordinate data of a plurality of points existing around the coordinates calculated by the position calculation means from the server device via the communication means. An accuracy determination apparatus comprising: a data acquisition unit that performs the above-described deviation value calculation unit, and the accuracy determination unit. According to the present invention, the accuracy determination system can be configured without providing the terrain storage means in the accuracy determination device, and the accuracy determination device can be manufactured at low cost.
また、この発明によれば、上記多角形の構成面を基準として座標の確度判定を行うので、判定地点毎に高度情報を必要とする従来装置と比較して、サーバ装置−確度判定装置間の通信量を抑えることができ、ネットワーク資源を有効活用することができる。尚、この確度判定装置には、上記移動量算出手段、変位量算出手段、比較判定手段、及び、切替手段(又は総合判定手段)を設けても良い。 In addition, according to the present invention, since the accuracy of coordinates is determined based on the polygonal configuration surface, the server device and the accuracy determination device are compared with conventional devices that require altitude information for each determination point. The amount of communication can be reduced, and network resources can be used effectively. The accuracy determination apparatus may include the movement amount calculation means, the displacement amount calculation means, the comparison determination means, and the switching means (or comprehensive determination means).
この他、請求項11記載のサーバ装置は、上記確度判定装置と通信可能な通信手段と、上記地形記憶手段と、を備え、通信手段が確度判定装置から地形座標データの要求信号を受信すると、送信制御手段にて、確度判定装置が判定対象とする移動体の位置算出手段が算出した座標の周囲に存在する複数地点の地形座標データを、地形記憶手段から読出し、通信手段に、その読み出した地形座標データを、確度判定装置に向けて送信させるものである。このサーバ装置と、上記確度判定装置とを用いれば、上述した本発明の確度判定システムを構成することができる。 In addition, the server device according to claim 11 includes a communication unit capable of communicating with the accuracy determination device, and the terrain storage unit, and when the communication unit receives a request signal for terrain coordinate data from the accuracy determination device, The transmission control means reads out the terrain coordinate data of a plurality of points existing around the coordinates calculated by the position calculation means of the moving object to be determined by the accuracy determination device from the terrain storage means, and reads the data to the communication means. The terrain coordinate data is transmitted to the accuracy determination device. If this server apparatus and the said accuracy determination apparatus are used, the accuracy determination system of this invention mentioned above can be comprised.
以下に本発明の実施例について、図面とともに説明する。
図1は、本発明が適用された確度判定システム1の構成を表す説明図である。本実施例の確度判定システム1は、移動体としての車両3と、本発明のサーバ装置5を備えるセンタ7と、からなり、センタ7及び車両3は、セルラー網9を介して双方向通信可能にされている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an accuracy determination system 1 to which the present invention is applied. The accuracy determination system 1 according to the present embodiment includes a vehicle 3 as a moving body and a center 7 including the server device 5 of the present invention. The center 7 and the vehicle 3 can communicate bidirectionally via a cellular network 9. Has been.
図2は、車両3が備えるナビゲーション装置10及びセンタ7が備えるサーバ装置5の構成を示したブロック図である。図2に示すように、ナビゲーション装置10は、GPS衛星2から送信されてくる衛星信号を受信して現在地の三次元座標(具体的には、緯度・経度・高度)を算出するGPS受信装置11と、セルラー網9を介してサーバ装置5と無線通信可能な無線通信装置13と、傾斜センサ15と、ジャイロスコープ17と、車両3の移動速度Vsを検出する車速センサ19と、利用者が当該装置へ各種指令を入力するための操作スイッチ群21と、地図データ入力器23と、各種情報(地図等)を表示するための表示装置25と、音声出力を行うためのスピーカ27と、当該ナビゲーション装置10各部を統括制御するナビ制御回路30と、を備える。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the navigation device 10 included in the vehicle 3 and the server device 5 included in the center 7. As shown in FIG. 2, the navigation device 10 receives a satellite signal transmitted from the GPS satellite 2 and calculates a three-dimensional coordinate (specifically, latitude / longitude / altitude) of the current location. A wireless communication device 13 that can wirelessly communicate with the server device 5 via the cellular network 9, a tilt sensor 15, a gyroscope 17, a vehicle speed sensor 19 that detects the moving speed Vs of the vehicle 3, and the user Operation switch group 21 for inputting various commands to the device, a map data input device 23, a display device 25 for displaying various information (such as a map), a speaker 27 for performing audio output, and the navigation And a navigation control circuit 30 that performs overall control of each part of the apparatus 10.
GPS受信装置11は、GPS衛星2から送信される衛星信号(所謂GPS信号)を受信する受信部11aと、受信部11aの受信結果に基づいて、車両3の現在位置を算出する演算部11bと、を備える。具体的に演算部11bは、受信部11aの受信結果に基づいて、緯度及び経度並びに高度からなる三次元座標系における現在地の位置座標P=(x,y,z)を算出する。この算出値は、ナビ制御回路30に入力される。図3は、本実施例で用いられる三次元座標系を表す説明図である。以下では、緯度をx座標に割り当て、経度をy座標に割り当て、高度をz座標に割り当てて、上記三次元座標を、xyz座標で表現する。 The GPS receiver 11 includes a receiver 11a that receives a satellite signal (a so-called GPS signal) transmitted from the GPS satellite 2, and a calculator 11b that calculates the current position of the vehicle 3 based on the reception result of the receiver 11a. . Specifically, the calculation unit 11b calculates the position coordinates P = (x, y, z) of the current location in a three-dimensional coordinate system including latitude, longitude, and altitude based on the reception result of the reception unit 11a. This calculated value is input to the navigation control circuit 30. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a three-dimensional coordinate system used in this embodiment. In the following, latitude is assigned to the x coordinate, longitude is assigned to the y coordinate, altitude is assigned to the z coordinate, and the three-dimensional coordinate is expressed by the xyz coordinate.
一方、傾斜センサ15は、路面の傾斜角Θ(図11参照)を検出するものである。この傾斜センサ15は、例えば、振り子が鉛直方向を向くことを利用して、車両3の傾斜角、即ち、車両3が走行する路面の傾斜角Θを検出する。その他、ジャイロスコープ17は、車両3に加わる回転運動時の力に基づいて、車両3の移動方向(進行方向)を検出するものである。 On the other hand, the inclination sensor 15 detects the inclination angle Θ (see FIG. 11) of the road surface. The inclination sensor 15 detects, for example, the inclination angle of the vehicle 3, that is, the inclination angle Θ of the road surface on which the vehicle 3 travels, using the fact that the pendulum is directed in the vertical direction. In addition, the gyroscope 17 detects the moving direction (traveling direction) of the vehicle 3 based on the force during the rotational motion applied to the vehicle 3.
また、地図データ入力器23は、位置補正のためのマップマッチング用データ、道路の接続を表す道路データ等を、それらを記憶する記憶媒体からナビ制御回路30に入力するものである。記憶媒体としては、CD−ROM、DVD、ハードディスク等が挙げられる。この他、表示装置25は、液晶ディスプレイ等からなるカラー表示装置であり、ナビ制御回路30から入力される映像信号に基づいて、画面上に、車両3の現在位置や地図画像等を表示する。また、スピーカ27は、ナビ制御回路30から入力される音声信号を再生するものであり、目的地までの経路を音声案内する際などに用いられる。 The map data input unit 23 inputs map matching data for position correction, road data representing road connections, and the like from a storage medium storing them to the navigation control circuit 30. Examples of the storage medium include a CD-ROM, a DVD, and a hard disk. In addition, the display device 25 is a color display device including a liquid crystal display or the like, and displays the current position of the vehicle 3, a map image, and the like on the screen based on the video signal input from the navigation control circuit 30. The speaker 27 reproduces a voice signal input from the navigation control circuit 30 and is used when voice guidance is provided for a route to the destination.
その他、ナビ制御回路30は、CPU31、ROM33、RAM35等を備えるものであり、ROM33内に格納されたプログラムをCPU31にて実行することにより、後述する処理を含む各種処理を行う。このナビ制御回路30は、GPS受信装置11から得た車両3の現在位置を表す座標Pや、車両3の移動方向を示す速度ベクトルV、傾斜センサ15、ジャイロスコープ17、車速センサ19の出力値に基づいて、現在位置を特定し、表示装置25に地図画像と合わせて車両3の現在位置を表すマークを表示させる。尚、現在位置の特定は、GPS信号の受信状況に応じて、GPS航法、推測航法などの方式で行われる。 In addition, the navigation control circuit 30 includes a CPU 31, a ROM 33, a RAM 35, and the like, and performs various processes including processes described later by executing a program stored in the ROM 33 by the CPU 31. The navigation control circuit 30 includes coordinates P representing the current position of the vehicle 3 obtained from the GPS receiver 11, a speed vector V indicating the moving direction of the vehicle 3, output values of the inclination sensor 15, the gyroscope 17, and the vehicle speed sensor 19. Based on the above, the current position is specified, and a mark representing the current position of the vehicle 3 is displayed on the display device 25 together with the map image. The current position is specified by a method such as GPS navigation or dead reckoning according to the reception status of the GPS signal.
一方、サーバ装置5は、当該装置を統括制御するCPU51と、プログラム等を格納するROM53と、プログラム実行時に各種データが一時記憶されるRAM55と、セルラー網9を介して車両3に搭載された外部の無線通信装置13と通信可能な無線通信装置57と、所定の地点毎に、地表面の位置が緯度・経度・高度で表された地形座標データを記憶する地形データベース(DB)59とを備える。この地形座標データは、ナビゲーション装置10からの要求に応じて、セルラー網9を介しナビゲーション装置10に提供される。以下では、地形データベース59に地形座標データが存在する地点を「データ存在地点」と表現する。 On the other hand, the server device 5 includes a CPU 51 that performs overall control of the device, a ROM 53 that stores programs, a RAM 55 that temporarily stores various data during program execution, and an external device mounted on the vehicle 3 via the cellular network 9. A wireless communication device 57 capable of communicating with the wireless communication device 13, and a terrain database (DB) 59 for storing terrain coordinate data in which the position of the ground surface is represented by latitude, longitude, and altitude for each predetermined point. . The terrain coordinate data is provided to the navigation device 10 via the cellular network 9 in response to a request from the navigation device 10. Hereinafter, a point where the terrain coordinate data exists in the terrain database 59 is expressed as a “data existence point”.
図4は、ナビゲーション装置10とサーバ装置5とのデータ送受信の態様を示した説明図である。詳細は後述するが、ナビゲーション装置10は、必要に応じ、地形座標データの要求信号をサーバ装置5に対して送出する構成にされており、要求コマンドの他、車両3の現在位置座標P、移動方向を表す情報(具体的には速度ベクトルV)を格納した要求信号をサーバ装置5に送信する。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a mode of data transmission / reception between the navigation device 10 and the server device 5. Although details will be described later, the navigation device 10 is configured to send a request signal for the terrain coordinate data to the server device 5 as necessary, and in addition to the request command, the current position coordinate P of the vehicle 3 and the movement A request signal storing information indicating the direction (specifically, the velocity vector V) is transmitted to the server device 5.
サーバ装置5は、この要求信号をナビゲーション装置10から受信すると、要求信号に含まれる車両3の現在位置座標P及び移動方向を表す情報(速度ベクトルV)に基づいて、現在位置座標Pの周囲に存在するデータ存在地点の地形座標データを選択し、選択した地形座標データを応答信号に格納して、その応答信号をナビゲーション装置10に送信する。ナビゲーション装置10は、このサーバ装置5から得た地形座標データに基づいて、GPS測位結果、即ち、GPS受信装置11から得られた現在位置座標Pの確度を判定する。 When the server device 5 receives the request signal from the navigation device 10, the server device 5 moves around the current position coordinate P based on the current position coordinate P of the vehicle 3 and the information (velocity vector V) indicating the moving direction included in the request signal. The terrain coordinate data of the existing data location is selected, the selected terrain coordinate data is stored in the response signal, and the response signal is transmitted to the navigation device 10. The navigation device 10 determines the accuracy of the GPS positioning result, that is, the current position coordinate P obtained from the GPS receiver 11 based on the topographic coordinate data obtained from the server device 5.
図5は、ナビゲーション装置10のCPU31が実行する測位確度判定処理を表すフローチャートである。測位確度判定処理を実行すると、CPU31は、GPS受信装置11に複数回にわたり測位させて、GPS受信装置11から所定期間の車両3の位置座標を取得する(S110)。その後、CPU31は、取得した所定期間の位置座標に基づいて、上記三次元座標系における車両3の速度ベクトルV=(Vx,Vy,Vz)を算出する(S120)。 FIG. 5 is a flowchart showing the positioning accuracy determination process executed by the CPU 31 of the navigation device 10. When the positioning accuracy determination process is executed, the CPU 31 causes the GPS receiver 11 to perform positioning multiple times, and acquires the position coordinates of the vehicle 3 for a predetermined period from the GPS receiver 11 (S110). Thereafter, the CPU 31 calculates the velocity vector V = (Vx, Vy, Vz) of the vehicle 3 in the three-dimensional coordinate system based on the acquired position coordinates of the predetermined period (S120).
S120での処理を終えると、CPU31は、判定基準面PS(図3参照)の決定に必要な現在位置周囲の地形座標データがRAM35内に存在するか否か判断する(S130)。ここでは、車両3の現在位置を中心として所定範囲内の地形座標データが規定数以上あるか否か判断することで、判定基準面PSの決定に必要な現在位置周囲の地形座標データがRAM35に存在するか否か判断すればよい。 When the processing in S120 is completed, the CPU 31 determines whether or not the terrain coordinate data around the current position necessary for determining the determination reference plane PS (see FIG. 3) exists in the RAM 35 (S130). Here, the terrain coordinate data around the current position necessary for the determination of the determination reference plane PS is stored in the RAM 35 by determining whether or not the terrain coordinate data within a predetermined range with respect to the current position of the vehicle 3 is the specified number or more. What is necessary is just to judge whether it exists.
S130で判定基準面PSの決定に必要な地形座標データが存在しないと判断すると(S130でNo)、CPU31は、センタ7のサーバ装置5にアクセスして、地形座標データを要求する(S140)。具体的にCPU31は、要求コマンドの他、GPS受信装置11から取得した最新の車両3の位置座標Pと、車両3の移動方向を表す情報としての速度ベクトルVと、を格納した要求信号をサーバ装置5に送信する。 If it is determined in S130 that the terrain coordinate data necessary for determining the determination reference plane PS does not exist (No in S130), the CPU 31 accesses the server device 5 of the center 7 and requests the terrain coordinate data (S140). Specifically, the CPU 31 stores, in addition to the request command, a request signal that stores the latest position coordinates P of the vehicle 3 acquired from the GPS receiver 11 and a velocity vector V as information representing the moving direction of the vehicle 3. Transmit to device 5.
その後、CPU31は、無線通信装置13により応答信号が受信されるのを待機し(150)、無線通信装置13が所定期間内にサーバ装置5からの応答信号を受信すると、S150でYesと判断し、無線通信装置13を介してサーバ装置5から受信した応答信号に含まれる地形座標データを、RAM35に格納する(S160)。 Thereafter, the CPU 31 waits for a response signal to be received by the wireless communication device 13 (150). If the wireless communication device 13 receives a response signal from the server device 5 within a predetermined period, the CPU 31 determines Yes in S150. Then, the terrain coordinate data included in the response signal received from the server device 5 via the wireless communication device 13 is stored in the RAM 35 (S160).
S160での処理が終了した後、若しくは、S130でYesと判断すると、CPU31は、S170に処理を移して、図3に示す判定基準面PSを決定する。具体的に、CPU31は、車両3の現在位置座標P及び速度ベクトルVに基づいて、RAM35に格納されている複数の地形座標データから、車両3の現在位置座標P周囲に存在する地形座標データであって、車両3の進行方向側の地形座標データを所定数(本実施例では3つ)選択し、選択した地形座標データが表す地点を頂点にもつ多角形の構成面を、判定基準面PSに決定する。 After the process in S160 is completed or when the determination is Yes in S130, the CPU 31 moves the process to S170 and determines the determination reference plane PS shown in FIG. Specifically, the CPU 31 uses the terrain coordinate data existing around the current position coordinate P of the vehicle 3 from the plurality of terrain coordinate data stored in the RAM 35 based on the current position coordinate P and the velocity vector V of the vehicle 3. Then, a predetermined number (three in the present embodiment) of topographic coordinate data on the traveling direction side of the vehicle 3 is selected, and a polygonal configuration surface having a point represented by the selected topographic coordinate data as a vertex is determined as a determination reference plane PS. To decide.
図6は、判定基準面PSの決定方法を示した説明図である。図6に示すように、CPU31は、車両3の現在位置座標P周囲の地形座標データを、決定後の判定基準面PSが車両3の現在位置座標Pを囲み、更に現在位置座標Pから判定基準面PSにおける車両3の進行方向側の端縁までの距離が所定値以上となるように選択し、その地形座標データのデータ存在地点を結んだ面を判定基準面PSに決定する。尚、「現在位置座標Pを囲む」とは、座標Pのxy座標が、判定基準面PSのxy平面への射影に収まることを意味する(即ちz座標については評価しない)。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method for determining the determination reference plane PS. As shown in FIG. 6, the CPU 31 determines the terrain coordinate data around the current position coordinate P of the vehicle 3, the determined determination reference plane PS surrounds the current position coordinate P of the vehicle 3, and further determines the determination reference from the current position coordinate P. The surface PS is selected so that the distance to the edge on the traveling direction side of the vehicle 3 is a predetermined value or more, and the surface connecting the data existence points of the topographic coordinate data is determined as the determination reference surface PS. Note that “surrounding the current position coordinate P” means that the xy coordinate of the coordinate P falls within the projection of the determination reference plane PS onto the xy plane (that is, the z coordinate is not evaluated).
この判定基準面PSの決定方法について具体的に説明すると、図6(a)では、車両3の進行方向が紙面上側を向いているので、CPU31は、車両3の現在位置座標Pを囲む地点の地形座標データD[1],D[2],D[3],D[4]のうち、D[1],D[2],D[3]を選択して、判定基準面PSを構成する。また、図6(b)では、車両3の進行方向が紙面右下側を向いているので、CPU31は、車両3の現在位置座標Pを囲む地点の地形座標データD[1],D[2],D[3],D[4]のうち、D[1],D[2],D[4]を選択して、判定基準面PSを構成する。 The determination method of the determination reference plane PS will be described in detail. In FIG. 6A, the traveling direction of the vehicle 3 is directed to the upper side of the page, so that the CPU 31 determines the point surrounding the current position coordinate P of the vehicle 3. Of the topographic coordinate data D [1], D [2], D [3], and D [4], D [1], D [2], and D [3] are selected to form the determination reference plane PS. To do. In FIG. 6B, since the traveling direction of the vehicle 3 is directed to the lower right side of the page, the CPU 31 determines the terrain coordinate data D [1], D [2] of the point surrounding the current position coordinate P of the vehicle 3. ], D [3], D [4], D [1], D [2], D [4] are selected to form the determination reference plane PS.
判定基準面PSの決定後、CPU31は、初回判定フラグFをF=1に設定し(S175)、この後に再度GPS受信装置11に測位を実行させて、最新の車両3の現在位置座標Pを取得する(S180)。この後、CPU31は、S180で取得した最新の車両3の現在位置座標Pが、S170で決定した判定基準面PS上に存在するか否か判断し(S190)、S180で取得した最新の現在位置座標Pが判定基準面PS上に存在しないと判断するとS120に移行する。一方、CPU31は、現在位置座標Pが判定基準面PS上に存在すると判断すると(S190でYes)、S200に移行して図7に示す第一判定処理を実行する。図7は、CPU31が実行する第一判定処理を表すフローチャートである。 After the determination reference plane PS is determined, the CPU 31 sets the initial determination flag F to F = 1 (S175), and thereafter causes the GPS receiver 11 to perform positioning again, so that the current position coordinate P of the latest vehicle 3 is obtained. Obtain (S180). Thereafter, the CPU 31 determines whether or not the current position coordinate P of the latest vehicle 3 acquired in S180 is present on the determination reference plane PS determined in S170 (S190), and the latest current position acquired in S180. If it is determined that the coordinate P does not exist on the determination reference plane PS, the process proceeds to S120. On the other hand, when the CPU 31 determines that the current position coordinate P exists on the determination reference plane PS (Yes in S190), the CPU 31 proceeds to S200 and executes the first determination process shown in FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the first determination process executed by the CPU 31.
第一判定処理を実行すると、CPU31は、初回判定フラグFがF=1であるか否か判断し(S205)、F=1であると判断すると(S205でYes)、F=0に設定した後(S207)に、現在の車両3の速度ベクトルVを算出する(S210)。尚、速度ベクトルVは、最新の車両3の現在位置座標Pと、それより過去の数個分の位置座標と、に基づいて算出されてもよいし、ジャイロスコープ17や車速センサ19の出力値に基づいて算出されてもよい。 When the first determination process is executed, the CPU 31 determines whether or not the initial determination flag F is F = 1 (S205). If it is determined that F = 1 (Yes in S205), the CPU 31 sets F = 0. Later (S207), the current speed vector V of the vehicle 3 is calculated (S210). Note that the speed vector V may be calculated based on the current position coordinates P of the latest vehicle 3 and the position coordinates of several past ones, or output values of the gyroscope 17 and the vehicle speed sensor 19. May be calculated based on
S210での処理を終えると、CPU31は、S180でGPS受信装置11が測位した際に用いた衛星信号の送信元GPS衛星の配置状態に基づいて、測位時のDOP値を算出し、そのDOP値に係数αを乗算して、閾値Th1(Th1=α・(DOP値))を決定する(S220)。 When the processing in S210 is completed, the CPU 31 calculates the DOP value at the time of positioning based on the arrangement state of the source GPS satellite of the satellite signal used when the GPS receiver 11 performed positioning in S180, and the DOP value Is multiplied by a coefficient α to determine a threshold Th1 (Th1 = α · (DOP value)) (S220).
この後、CPU31は、処理をS230に移行して、S180で得た最新の車両3の現在位置座標P=(Px,Py,Pz)と、S210で算出した速度ベクトルV=(Vx,Vy,Vz)と、に基づき、平面PAと判定基準面PSとの交線L(図3には、判定基準面PSの端縁と交線Lとの交点をRa,Rbで表す。)を通り、平面PAに垂直な面である平面PBを求める。尚、平面PAは、高度方向(z方向)に平行且つ速度ベクトルVに平行な面であって、最新の車両3の現在位置座標P=(Px,Py,Pz)を通る面である。具体的に、平面PAは、次式で表わされる。 Thereafter, the CPU 31 shifts the processing to S230, and the current position coordinates P = (Px, Py, Pz) of the latest vehicle 3 obtained in S180 and the velocity vector V = (Vx, Vy, Vz) and an intersection line L between the plane PA and the determination reference plane PS (in FIG. 3, the intersection points of the edge of the determination reference plane PS and the intersection line L are represented by Ra and Rb). A plane PB that is a plane perpendicular to the plane PA is obtained. The plane PA is a plane parallel to the altitude direction (z direction) and parallel to the velocity vector V and passing through the current position coordinates P = (Px, Py, Pz) of the latest vehicle 3. Specifically, the plane PA is expressed by the following equation.
(Vy,−Vx,0)・(x,y,z)=Px・Vy+Py・(−Vx)
その他、平面PBは、判定基準面PSの法線ベクトルが(Nx,Ny,Nz)であるとすると、次式で表わされる。
(Vy, −Vx, 0) · (x, y, z) = Px · Vy + Py · (−Vx)
In addition, the plane PB is represented by the following expression when the normal vector of the determination reference plane PS is (Nx, Ny, Nz).
(Vx,Vy,W)・(x,y,z)=Px・Vx+Py・Vy+Pz・W
W={(Vx)2+(Vy)2}・Nz/(Vx・Nx+Vy・Ny)
S230での処理を終了すると、CPU31は、平面PBから車両3の現在位置座標Pまでの距離dを求め、その距離dをRAM35に格納する(S240)。図8は、平面PBから車両3の現在位置座標Pまでの距離dを示した説明図である。この図8では、xy平面を横軸にしz軸を縦軸にした座標系で、平面PBと平面PAとの交線を、線分RaRbで表す。
(Vx, Vy, W) * (x, y, z) = Px * Vx + Py * Vy + Pz * W
W = {(Vx) 2 + (Vy) 2 } · Nz / (Vx · Nx + Vy · Ny)
When the process in S230 is completed, the CPU 31 obtains a distance d from the plane PB to the current position coordinate P of the vehicle 3, and stores the distance d in the RAM 35 (S240). FIG. 8 is an explanatory diagram showing the distance d from the plane PB to the current position coordinate P of the vehicle 3. In FIG. 8, in a coordinate system in which the xy plane is the horizontal axis and the z axis is the vertical axis, an intersection line between the plane PB and the plane PA is represented by a line segment RaRb.
図8に示すように、距離dは、平面PBから現在位置座標Pまでの高度方向(z方向)の距離である。具体的に、距離d算出対象の座標PがP=(x,y,z)であるとすると、距離dは、次のように算出される。 As shown in FIG. 8, the distance d is a distance in the altitude direction (z direction) from the plane PB to the current position coordinate P. Specifically, when the coordinate P of the distance d calculation target is P = (x, y, z), the distance d is calculated as follows.
d=|{(Px−x)・Vx+(Py−y)・Vy
+Pz・W}/W−z|
このようにして距離dを算出した後、CPU31は、算出した距離dが閾値Th1未満であるか否か判断する(S250)。そして、距離dが閾値Th1未満である(即ち、d<Th1)と判断すると(S250でYes)、GPS測位結果が正常であることを示す正常判定を下し(S260)、判定値K1をK1=0に設定して、当該第一判定処理を終了する。
d = | {(Px−x) · Vx + (Py−y) · Vy
+ Pz · W} / W−z |
After calculating the distance d in this way, the CPU 31 determines whether or not the calculated distance d is less than the threshold Th1 (S250). If it is determined that the distance d is less than the threshold Th1 (that is, d <Th1) (Yes in S250), a normal determination indicating that the GPS positioning result is normal is made (S260), and the determination value K1 is set to K1. = 0 is set, and the first determination process is terminated.
一方、距離dが閾値Th1以上であると判断すると(S250でNo)、CPU31は、GPS測位結果が異常であることを示す異常判定を下して(S270)、判定値K1を以下のように算出する(S280)。 On the other hand, if it is determined that the distance d is greater than or equal to the threshold Th1 (No in S250), the CPU 31 makes an abnormality determination indicating that the GPS positioning result is abnormal (S270), and sets the determination value K1 as follows. Calculate (S280).
K1=β1・(Th1−d)
即ち、S280では、算出した距離dと閾値Th1との差に、正の係数β1を乗算した値を判定値K1として算出する。この判定値K1の算出が終了すると、CPU31は、当該第一判定処理を終了する。
K1 = β1 · (Th1-d)
That is, in S280, a value obtained by multiplying the difference between the calculated distance d and the threshold value Th1 by the positive coefficient β1 is calculated as the determination value K1. When the calculation of the determination value K1 ends, the CPU 31 ends the first determination process.
その他、CPU31は、S205でNoと判断すると(即ち、S205でF=0であると判断すると)、現在の車両3の速度ベクトルVを算出し(S293)、その速度ベクトルVのxy方向の変化量(即ち、過去の速度ベクトルとの差)に基づいて、車両3の進行方向に変化がないか判断する(S297)。 In addition, if the CPU 31 determines No in S205 (that is, if F = 0 is determined in S205), the CPU 31 calculates the current speed vector V of the vehicle 3 (S293), and changes the speed vector V in the xy direction. Based on the amount (that is, the difference from the past speed vector), it is determined whether there is any change in the traveling direction of the vehicle 3 (S297).
具体的にS297では、速度ベクトルVのxy方向の変化量が所定量以上であるか否か判断する。そして、xy方向の変化量が所定量以上であると判断すると(S297でYes)、S220に移行して上述した閾値Th1の算出及び平面PBの導出を行う。 Specifically, in S297, it is determined whether or not the amount of change in the xy direction of the velocity vector V is greater than or equal to a predetermined amount. If it is determined that the amount of change in the xy direction is equal to or greater than the predetermined amount (Yes in S297), the process proceeds to S220, and the above-described calculation of the threshold Th1 and the derivation of the plane PB are performed.
一方、変化量が所定量未満であると判断すると(S297でNo)、S240に移行して、平面PBを変更せずに距離dの算出を行う。尚、S297では、速度ベクトルVのxy方向の変化量に基づき、進行方向の判断を行うようにしたが、例えば、ジャイロスコープ17の出力値に基づいて、車両3の進行方向に変化がないか判断してもよい。 On the other hand, if it is determined that the amount of change is less than the predetermined amount (No in S297), the process proceeds to S240, and the distance d is calculated without changing the plane PB. In S297, the traveling direction is determined based on the amount of change in the xy direction of the velocity vector V. For example, based on the output value of the gyroscope 17, there is no change in the traveling direction of the vehicle 3. You may judge.
この第一判定処理が終了すると、CPU31は、S300で第二判定処理を実行する。図9は、CPU31が実行する第二判定処理を表すフローチャートである。
第二判定処理を実行すると、CPU31は、第一判定処理での距離d算出回数が2回以上であり、その算出結果(距離d)がRAM35に2以上格納されているか否か判断し(S310)、格納されていないと判断すると(S310でNo)、当該第二判定処理を終了する。一方、2以上格納されていると判断すると(S310でYes)、それら過去2回分の距離dの算出結果d(t),d(t−1)に基づいて、単位時間当たりの距離dの変化量Δdを算出する(S320)。
When this first determination process ends, the CPU 31 executes a second determination process in S300. FIG. 9 is a flowchart showing the second determination process executed by the CPU 31.
When the second determination process is executed, the CPU 31 determines whether or not the number of times the distance d is calculated in the first determination process is two or more, and the calculation result (distance d) is stored in the RAM 35 two or more (S310). ), If it is determined that it is not stored (No in S310), the second determination process is terminated. On the other hand, if it is determined that two or more are stored (Yes in S310), the change in the distance d per unit time based on the calculation results d (t) and d (t-1) of the distance d for the past two times. The amount Δd is calculated (S320).
Δd=|d(t)−d(t−1)|
その後、CPU31は、変化量Δdが、予め定められた閾値Th2未満であるか否か判断し(S330)、閾値Th2未満である(即ち、Δd<Th2)と判断すると(S330でYes)、GPS測位結果が正常であることを示す正常判定を下し(S340)、判定値K2にK2=0を設定して、当該第二判定処理を終了する。
Δd = | d (t) −d (t−1) |
Thereafter, the CPU 31 determines whether or not the change amount Δd is less than a predetermined threshold value Th2 (S330). If the CPU 31 determines that the change amount Δd is less than the threshold value Th2 (that is, Δd <Th2) (Yes in S330), GPS is performed. A normal determination indicating that the positioning result is normal is made (S340), K2 = 0 is set as the determination value K2, and the second determination process is terminated.
一方、変化量Δdが閾値Th2以上であると判断すると(S330でNo)、CPU31は、GPS測位結果が異常であることを示す異常判定を下し(S350)、判定値K2を、以下のように算出する(S360)。尚、係数β2は正の係数である。 On the other hand, when determining that the change amount Δd is equal to or greater than the threshold Th2 (No in S330), the CPU 31 makes an abnormality determination indicating that the GPS positioning result is abnormal (S350), and sets the determination value K2 as follows. (S360). The coefficient β2 is a positive coefficient.
K2=β2・(Th2−Δd)
このようにして判定値K2を算出すると、CPU31は、当該第二判定処理を終了し、S400にて、第三判定処理を実行する。図10は、CPU31が実行する第三判定処理を表すフローチャートである。
K2 = β2 · (Th2−Δd)
When the determination value K2 is calculated in this way, the CPU 31 ends the second determination process, and executes the third determination process in S400. FIG. 10 is a flowchart showing the third determination process executed by the CPU 31.
第三判定処理を実行すると、CPU31は、過去2回分のGPS測位結果、即ち、過去2回にわたってGPS受信装置11から取得した車両3の位置座標P(t)=(x(t),y(t),z(t)),P(t−1)=(x(t−1),y(t−1),z(t−1))に基づき、高度方向(z方向)について、車両3の単位時間当たりの移動量Δzを算出する(S410)。 When the third determination process is executed, the CPU 31 performs the past two GPS positioning results, that is, the position coordinates P (t) = (x (t), y () of the vehicle 3 acquired from the GPS receiver 11 over the past two times. t), z (t)), P (t-1) = (x (t-1), y (t-1), z (t-1)) based on the altitude direction (z direction) The movement amount Δz per unit time of 3 is calculated (S410).
Δz=z(t)−z(t−1)
その後、CPU31は、傾斜センサ15から路面の傾斜角Θを取得すると共に(S420)、車速センサ19から車両3の移動速度Vsを取得する(S430)。そして、この移動速度Vs及び傾斜センサ15から得られた傾斜角Θに基づき、車両3の単位時間当たりの高度方向の移動量ΔHを算出する(S440)。
Δz = z (t) −z (t−1)
Thereafter, the CPU 31 acquires the road surface inclination angle Θ from the inclination sensor 15 (S420), and acquires the moving speed Vs of the vehicle 3 from the vehicle speed sensor 19 (S430). Then, based on the moving speed Vs and the inclination angle Θ obtained from the inclination sensor 15, the amount of movement ΔH in the altitude direction per unit time of the vehicle 3 is calculated (S440).
ΔH=Vs・sinΘ
図11は、傾斜角Θの路面を、速度Vsで走行する車両3を示した説明図である。このようにしてΔHを算出すると、CPU31は、GPS測位結果に基づいて得た移動量Δzと、センサ15,19の検出結果に基づいて得た移動量ΔHとの差δを算出する(S450)。
ΔH = Vs · sinΘ
FIG. 11 is an explanatory view showing the vehicle 3 that travels on the road surface at the inclination angle Θ at the speed Vs. After calculating ΔH in this way, the CPU 31 calculates a difference δ between the movement amount Δz obtained based on the GPS positioning result and the movement amount ΔH obtained based on the detection results of the sensors 15 and 19 (S450). .
δ=|Δz−ΔH|
差δの算出後、CPU31は、差δが予め定められた閾値Th3未満であるか否か判断し(S460)、差δが閾値Th3未満である(即ち、δ<Th3)と判断すると(S460でYes)、GPS測位結果が正常であることを示す正常判定を下し(S470)、判定値K3をK3=0に設定して、当該第三判定処理を終了する。
δ = | Δz−ΔH |
After calculating the difference δ, the CPU 31 determines whether or not the difference δ is less than a predetermined threshold Th3 (S460), and determines that the difference δ is less than the threshold Th3 (that is, δ <Th3) (S460). Yes), a normal determination indicating that the GPS positioning result is normal is made (S470), the determination value K3 is set to K3 = 0, and the third determination process is terminated.
一方、CPU31は、差δが閾値Th3以上であると判断すると(S460でNo)、GPS測位結果が異常であることを示す異常判定を下し(S480)、判定値K3を以下のように算出する(S490)。尚、係数β3は、正の係数である。 On the other hand, when the CPU 31 determines that the difference δ is equal to or greater than the threshold Th3 (No in S460), the CPU 31 makes an abnormality determination indicating that the GPS positioning result is abnormal (S480), and calculates the determination value K3 as follows. (S490). The coefficient β3 is a positive coefficient.
K3=β3・(Th3−δ)
このようにして判定値K3を算出すると、CPU31は、当該第三判定処理を終了する。図12は、マルチパスの影響によりGPS測位の結果が異常を示すときのΔzの変動を示すグラフである。マルチパスの影響によりGPS測位結果が異常を示す際には、図12のグラフ右側に示すように、センサにより得た移動量ΔHに対してΔzが大きく変動する。第三判定処理では、このような現象の有無を、ΔHとΔzとの差が閾値Th3未満であるか判断することにより検出する。
K3 = β3 · (Th3-δ)
When the determination value K3 is calculated in this way, the CPU 31 ends the third determination process. FIG. 12 is a graph showing a change in Δz when the GPS positioning result shows an abnormality due to the influence of multipath. When the GPS positioning result shows an abnormality due to the influence of the multipath, Δz greatly fluctuates with respect to the movement amount ΔH obtained by the sensor, as shown on the right side of the graph of FIG. In the third determination process, the presence or absence of such a phenomenon is detected by determining whether the difference between ΔH and Δz is less than the threshold Th3.
このような第三判定処理が終了すると、CPU31は、続くS500にて、総合判定処理を実行する。図13は、CPU31が実行する総合判定処理を表すフローチャートである。 When the third determination process is completed, the CPU 31 executes a comprehensive determination process in subsequent S500. FIG. 13 is a flowchart showing the comprehensive determination process executed by the CPU 31.
総合判定処理を実行すると、CPU31は、上記第一〜第三判定処理にてGPS測位の結果が全て正常判定されているか否か判断し(S510)、全て正常判定されていると判断すると(S510でYes)、GPS測位結果の確度を「高」レベルに判定した後に(S515)、S550に移行する。 When the comprehensive determination process is executed, the CPU 31 determines whether or not the GPS positioning results are all determined to be normal in the first to third determination processes (S510), and determines that all are determined to be normal (S510). Yes), after determining the accuracy of the GPS positioning result to the “high” level (S515), the process proceeds to S550.
一方、CPU31は、第一〜第三判定処理にてGPS測位の結果が全て正常判定されていないと判断すると(S510でNo)、S520で、正常判定が2つ以上であるか否か判断する。そして、2つ以上正常判定されていると判断すると、GPS測位結果の確度を「中上」レベルに判定した後(S525)、処理をS550に移行する。 On the other hand, if the CPU 31 determines that all the GPS positioning results are not normally determined in the first to third determination processes (No in S510), the CPU 31 determines whether there are two or more normal determinations in S520. . If it is determined that two or more have been determined to be normal, the accuracy of the GPS positioning result is determined to be “middle-up” level (S525), and the process proceeds to S550.
また、CPU31は、S520で、正常判定が2つ未満であると判断すると、S530に移行し、正常判定が1つ以上であるか否か判断する。そして、正常判定が1つ以上であると判断すると(S530)、GPS測位結果の確度を「中下」レベルに判定した後(S535)、処理をS550に移行する。この他、CPU31は、S530で、正常判定が0個であると判断すると(S530でNo)、GPS測位結果の確度を「低」レベルに判定した後(S540)、処理をS550に移行する。 If the CPU 31 determines in S520 that there are less than two normal determinations, the CPU 31 proceeds to S530 and determines whether there are one or more normal determinations. If it is determined that there is one or more normal determinations (S530), the accuracy of the GPS positioning result is determined to be “intermediate / lower” level (S535), and then the process proceeds to S550. In addition, if the CPU 31 determines that the normality determination is 0 in S530 (No in S530), the CPU 31 determines the accuracy of the GPS positioning result to the “low” level (S540), and then moves the process to S550.
S550に移行すると、CPU31は、第一及び第二判定処理がこの総合判定処理前に実行されているか否か判断する。尚、S500で実行される総合判定処理では、ここでYesと判断される。一方、後述するS640で実行される総合判定処理ではNoと判断される。 After shifting to S550, the CPU 31 determines whether or not the first and second determination processes are executed before this comprehensive determination process. In the comprehensive determination process executed in S500, “Yes” is determined here. On the other hand, it is determined No in the comprehensive determination process executed in S640 described later.
S550でYesと判断すると、CPU31は、GPS測位結果の確度に関する判定値Kを以下のように算出する(S560)。
K=(K1+K2+K3)/3
その後、CPU31は、S515,S525,S535,S540のいずれかで判定した確度のレベル(即ち、「高」「中上」「中下」「低」のいずれかのレベル)を表す情報と、判定値Kと、を総合判定結果としてRAM35に格納する(S590)。一方、S550でNoと判断すると、CPU31は、GPS測位結果の確度に関する判定値Kを、K=K3に設定し(S570)、その後、上述したS590の処理を実行して、当該総合判定処理を終了する。
If it is determined Yes in S550, the CPU 31 calculates a determination value K related to the accuracy of the GPS positioning result as follows (S560).
K = (K1 + K2 + K3) / 3
After that, the CPU 31 determines that the information indicates the level of accuracy determined in any of S515, S525, S535, and S540 (that is, any level of “high”, “middle upper”, “middle lower”, and “low”). The value K is stored in the RAM 35 as a comprehensive determination result (S590). On the other hand, if it is determined No in S550, the CPU 31 sets the determination value K related to the accuracy of the GPS positioning result to K = K3 (S570), and then executes the above-described processing of S590 to perform the comprehensive determination processing. finish.
S500での総合判定処理が終了すると、CPU31は、所定時間が経過したか否か判断し(S610)、所定時間が経過したと判断すると(S610でYes)、S180に処理を移行する。一方、所定時間が経過していないと判断すると(S610でNo)、S620に移行して、他のタスクから当該測位確度判定処理の終了指令が入力されていないかどうか判断する(S620)。そして、終了指令が入力されていると判断すると(S620でYes)、当該測位確度判定処理を終了し、終了指令が入力されていないと判断すると(S620でNo)、S610に移行して、所定時間が経過するまで待機する。 When the comprehensive determination process in S500 ends, the CPU 31 determines whether or not a predetermined time has elapsed (S610). If it is determined that the predetermined time has elapsed (Yes in S610), the process proceeds to S180. On the other hand, if it is determined that the predetermined time has not elapsed (No in S610), the process proceeds to S620, and it is determined whether an end command for the positioning accuracy determination process is input from another task (S620). If it is determined that the end command has been input (Yes in S620), the positioning accuracy determination process is terminated. If it is determined that the end command has not been input (No in S620), the process proceeds to S610, where Wait until time has passed.
その他、CPU31は、S150において応答信号が受信されるのを所定期間待機したにも拘わらず、サーバ装置5から応答信号を受信することができなかったと判断すると(S150でNo)、S630に移行して上述の第三判定処理を実行し、その後、総合判定処理を実行する(S640)。尚、S640で実行される総合判定処理前には、第一及び第二判定処理が実行されず第三判定処理のみが実行されるので、S510では、第三判定処理で正常判定されている場合にYesと判断し、そうでなければNoと判断する。S510でNoと判断された場合には正常判定が0個であるので、S520及びS530では、Noと判断される。また、S550においても、上述したようにNoと判断されて、S570の処理が実行される。 In addition, if the CPU 31 determines that it has not been able to receive the response signal from the server device 5 even though it has waited for a predetermined period of time to receive the response signal in S150 (No in S150), it proceeds to S630. Then, the third determination process described above is executed, and then the comprehensive determination process is executed (S640). Before the comprehensive determination process executed in S640, the first and second determination processes are not executed, and only the third determination process is executed. Therefore, in S510, the normal determination is made in the third determination process. Yes, otherwise, No. If it is determined No in S510, there are no normal determinations, so that it is determined No in S520 and S530. Also in S550, it is determined No as described above, and the process of S570 is executed.
即ち、第三判定処理(S630)で正常判定がなされると、CPU31は、S640の総合判定処理で、GPS測位結果の確度を「高」レベルに判定し、判定値K=0に設定する。一方、第三判定処理(S630)で異常判定がなされると、GPS測位結果の確度を「低」レベルに判定し、判定値K=K3に設定する。 That is, when the normal determination is made in the third determination process (S630), the CPU 31 determines the accuracy of the GPS positioning result to “high” level in the comprehensive determination process in S640, and sets the determination value K = 0. On the other hand, when the abnormality determination is made in the third determination process (S630), the accuracy of the GPS positioning result is determined to be “low” level, and the determination value K = K3 is set.
このようなS640での総合判定処理が終了すると、CPU31は、S650にて所定時間が経過したか否か判断し、経過していると判断すると(S650でYes)、S120に移行する。一方、S650にて所定時間が経過していないと判断すると、他のタスクから当該測位確度判定処理の終了指令が入力されていないかどうか判断し(S660)、終了指令が入力されていると判断すると(S660でYes)、当該測位確度判定処理を終了する。一方、終了指令が入力されていないと判断すると(S660でNo)、S650に移行して、所定時間が経過するまで待機する。 When the comprehensive determination process in S640 is completed, the CPU 31 determines whether or not a predetermined time has elapsed in S650, and when determining that it has elapsed (Yes in S650), the CPU 31 proceeds to S120. On the other hand, if it is determined in S650 that the predetermined time has not elapsed, it is determined whether an end command for the positioning accuracy determination process is input from another task (S660), and it is determined that the end command is input. Then (Yes in S660), the positioning accuracy determination process ends. On the other hand, if it is determined that the end command has not been input (No in S660), the process proceeds to S650 and waits until a predetermined time elapses.
以上に、測位確度判定処理について説明したが、この測位確度判定処理により得られる総合判定結果(確度のレベル及び判定値K)は、CPU31が実行する切替処理にて次のように利用される。尚、図14は、CPU31が実行する測位方式の切替処理を表すフローチャートである。 Although the positioning accuracy determination process has been described above, the comprehensive determination result (accuracy level and determination value K) obtained by the positioning accuracy determination process is used in the switching process executed by the CPU 31 as follows. FIG. 14 is a flowchart showing a positioning method switching process executed by the CPU 31.
CPU31は、切替処理を実行すると、S710にて、総合判定結果(確度のレベル及び判定値K)を上記測位確度判定処理タスクから取得し、総合判定処理にて下されたGPS測位結果の確度が「高」レベルであるか否か判断する(S720)。そして、確度のレベルが「高」レベルであると判断すると、処理をS730に移して、GPS航法により車両位置の特定を行うようにした後(GPS航法オン)、当該切替処理を終了する。 When the CPU 31 executes the switching process, in S710, the CPU 31 acquires the overall determination result (accuracy level and determination value K) from the positioning accuracy determination process task, and the accuracy of the GPS positioning result obtained in the overall determination process is obtained. It is determined whether the level is “high” (S720). If it is determined that the level of accuracy is the “high” level, the process proceeds to S730, the position of the vehicle is specified by GPS navigation (GPS navigation on), and the switching process ends.
一方、CPU31は、S720で、確度のレベルが「高」レベルではないと判断すると、S740に処理を移して、総合判定処理にて下されたGPS測位結果の確度が「低」レベルであるか否か判断する。そして、確度のレベルが「低」レベルであると判断すると(S740でYes)、処理をS750に移行して、GPS航法による車両位置の特定を行わないようにし(GPS航法オフ)、各種センサを用いた推定航法にて車両位置の特定を行うようにする。その後、当該切替処理を終了する。 On the other hand, if the CPU 31 determines in S720 that the accuracy level is not the “high” level, the CPU 31 proceeds to S740 and determines whether the accuracy of the GPS positioning result obtained in the comprehensive determination processing is the “low” level. Judge whether or not. If it is determined that the level of accuracy is the “low” level (Yes in S740), the process proceeds to S750 so that the vehicle position is not specified by GPS navigation (GPS navigation off), and various sensors are set. The vehicle position is specified by the estimated navigation used. Thereafter, the switching process ends.
また、S740において、確度のレベルが「低」レベルではないと判断すると(S740でNo)、CPU31は、S760に処理を移し、確度のレベルと判定値Kとに基づいて、GPS航法による車両位置の特定をオン/オフする。具体的には、確度のレベルが「中上」であっても、判定値が大きなマイナス値をとる場合には、GPS航法から推定航法に切り替え、確度のレベルが「中下」であっても、判定値が0に近い値をとる場合には、GPS航法にて車両位置の特定を行うようにする。S760での処理を終えると、CPU31は、当該切替処理を終了する。尚、この切替処理は、総合判定処理が実行される度に行われる。 If it is determined in S740 that the accuracy level is not the “low” level (No in S740), the CPU 31 moves the process to S760, and based on the accuracy level and the determination value K, the vehicle position by GPS navigation is determined. Turn on / off the identification. Specifically, even if the accuracy level is “middle and upper”, if the determination value takes a large negative value, the GPS navigation is switched to the estimated navigation, and the accuracy level is “middle and lower”. When the determination value takes a value close to 0, the vehicle position is specified by GPS navigation. When the process in S760 is completed, the CPU 31 ends the switching process. This switching process is performed every time the comprehensive determination process is executed.
以上に、CPU31が実行する各種処理について説明したが、地形座標データを、ナビゲーション装置10に提供するサーバ装置5は、次のようにして地形座標データを提供する。図15は、サーバ装置5のCPU51が実行するデータ送信処理を表すフローチャートである。 Although the various processes executed by the CPU 31 have been described above, the server device 5 that provides the topographic coordinate data to the navigation device 10 provides the topographic coordinate data as follows. FIG. 15 is a flowchart showing data transmission processing executed by the CPU 51 of the server device 5.
サーバ装置5のCPU51は、データ送信処理を実行すると、S810にて、ナビゲーション装置10から地形座標データの要求信号が送信されてくるまで待機する。そして、地形座標データの要求信号を無線通信装置57を介して受信すると、S820に処理を移して、要求信号に含まれる車両3の現在位置座標P及び速度ベクトルVに基づき、車両3の現在位置周囲に存在する複数地点の地形座標データのうち、車両3に送信すべき送信対象の地形座標データを選択する。 After executing the data transmission process, the CPU 51 of the server device 5 stands by until a request signal for topographic coordinate data is transmitted from the navigation device 10 in S810. When the request signal for the terrain coordinate data is received via the wireless communication device 57, the process proceeds to S820, where the current position of the vehicle 3 is based on the current position coordinate P and the velocity vector V of the vehicle 3 included in the request signal. The terrain coordinate data to be transmitted to be transmitted to the vehicle 3 is selected from the terrain coordinate data of a plurality of points existing around.
この際、送信対象の地形座標データの量をできるかぎり小さくするのがネットワーク資源の有効活用の点から好ましいので、ナビゲーション装置10における判定基準面PSの決定手法に合わせて、判定基準面PSを構成するのに必要な最小限度の地形座標データを送信対象に決定する。 At this time, since it is preferable from the viewpoint of effective use of network resources that the amount of topographic coordinate data to be transmitted is as small as possible, the determination reference plane PS is configured in accordance with the determination method of the determination reference plane PS in the navigation device 10. The minimum terrain coordinate data necessary for the transmission is determined as a transmission target.
具体的に説明すると、図6(a)に示すように、車両3の進行方向が上側を向いている場合、車両3の現在位置座標Pを囲む地点の地形座標データD[1],D[2],D[3],D[4]のうち、D[1],D[2],D[3]を送信対象に選択する。また、図6(b)に示すように、車両3の進行方向が右下側を向いている場合、車両3の現在位置座標Pを囲む地点の地形座標データD[1],D[2],D[3],D[4]のうち、D[1],D[2],D[4]を送信対象に選択する。 Specifically, as shown in FIG. 6A, when the traveling direction of the vehicle 3 is directed upward, the terrain coordinate data D [1], D [ 2], D [3], and D [4], D [1], D [2], and D [3] are selected as transmission targets. Further, as shown in FIG. 6B, when the traveling direction of the vehicle 3 is directed to the lower right side, the terrain coordinate data D [1], D [2] of the point surrounding the current position coordinate P of the vehicle 3 , D [3], D [4], D [1], D [2], D [4] are selected as transmission targets.
このようにして送信対象の地形座標データを選択すると、CPU51は、選択した送信対象の地形座標データを地形データベース59から読み出して(S830)、それら送信対象の地形座標データの一群を格納した応答信号を生成し、これを無線通信装置57に、ナビゲーション装置10を送信先として送信させる(S840)。この後、CPU51は、当該データ送信処理を終了する。 When the terrain coordinate data to be transmitted is selected in this way, the CPU 51 reads the selected terrain coordinate data to be transmitted from the terrain database 59 (S830), and a response signal storing a group of these terrain coordinate data to be transmitted. Is transmitted to the wireless communication device 57 using the navigation device 10 as a transmission destination (S840). Thereafter, the CPU 51 ends the data transmission process.
以上、本実施例の確度判定システム1について説明したが、この確度判定システム1によれば、GPS受信装置11の演算部11bが、GPS衛星2からの衛星信号を受信する受信部11aの受信結果に基づき、緯度・経度・高度からなる三次元座標系での現在地の位置座標Pを算出する。また、ナビゲーション装置10のCPU31が、S140からS160での処理によって、地形座標データを記憶する地形データベース59から、サーバ装置5側の通信手段としての無線通信装置57及びナビゲーション装置10側の通信手段としての無線通信装置13を介し、車両3の現在位置座標P周囲に存在する複数地点の地形座標データを取得する。 The accuracy determination system 1 of the present embodiment has been described above. According to the accuracy determination system 1, the calculation unit 11b of the GPS receiver 11 receives the reception result of the reception unit 11a that receives the satellite signal from the GPS satellite 2. Based on the above, a position coordinate P of the current location in a three-dimensional coordinate system composed of latitude, longitude, and altitude is calculated. Further, the CPU 31 of the navigation device 10 performs the processing from S140 to S160, from the terrain database 59 storing the terrain coordinate data, as a wireless communication device 57 as communication means on the server device 5 side and as communication means on the navigation device 10 side. The terrain coordinate data of a plurality of points existing around the current position coordinate P of the vehicle 3 is acquired via the wireless communication device 13.
また、CPU31は、この地形座標データのうち、速度ベクトルVが示す車両3の進行方向に適した地形座標データを選択して、それら地形座標データが示す地点を頂点とする多角形の判定基準面PSを決定し、この判定基準面PSを基準として、その後に演算部11bが算出する位置座標Pの位置的なずれに関する距離dを算出する。具体的には、平面PA及び判定基準面PSの交線Lを通り平面PAに垂直な面PBから、位置座標Pまでの高度方向(z方向)の距離dを算出する(S240)。CPU31は、この距離dが、S220でDOP値に基づいて決定した閾値Th1未満であると、GPS測位結果の確度が高いとして第一判定処理で正常判定を行い(S260)、距離dが閾値Th1以上であると、GPS測位結果の確度が低いとして第一判定処理で異常判定を行う(S270)。 In addition, the CPU 31 selects terrain coordinate data suitable for the traveling direction of the vehicle 3 indicated by the speed vector V from the terrain coordinate data, and a polygonal determination reference plane whose vertex is the point indicated by the terrain coordinate data. PS is determined, and a distance d related to the positional deviation of the position coordinate P calculated by the calculation unit 11b is calculated using the determination reference plane PS as a reference. Specifically, the distance d in the altitude direction (z direction) from the plane PB passing through the intersection line L of the plane PA and the determination reference plane PS and perpendicular to the plane PA to the position coordinate P is calculated (S240). If the distance d is less than the threshold value Th1 determined based on the DOP value in S220, the CPU 31 determines that the GPS positioning result has high accuracy in the first determination process (S260), and the distance d is the threshold value Th1. If it is above, it is determined that the accuracy of the GPS positioning result is low, and abnormality determination is performed in the first determination process (S270).
このように本実施例の確度判定システム1では、判定基準面PSを用いて、GPS受信装置11が算出した座標Pの確度を判定するので、地形座標データが存在する地点だけでなく、その他の地点(地形座標データが存在する地点を結んだ判定基準面PSの領域)においても、GPS測位結果の確度を判定することができる。特に、本実施例では、判定基準面PSにより、その地域の地表面を概ね正確に表すことができ、車両3の速度ベクトルVのxy成分方向に沿って延びる交線Lに垂直な方向に水平な平面PBによって、車両3が走行中の道路を概ね正確に表すことができるから、高度情報(ここでいう地形座標データ)を密に用意しなくとも、精度よくGPS測位結果の確度(即ち、GPS受信装置11により算出された車両3の位置座標Pの確度)を判定することができる。 Thus, in the accuracy determination system 1 of the present embodiment, the accuracy of the coordinates P calculated by the GPS receiver 11 is determined using the determination reference plane PS, so that not only the point where the topographic coordinate data exists but also other points. The accuracy of the GPS positioning result can also be determined at points (regions of the determination reference plane PS connecting points where terrain coordinate data exists). In particular, in the present embodiment, the determination reference plane PS can represent the ground surface of the area almost accurately and is horizontal in a direction perpendicular to the intersection line L extending along the direction of the xy component of the speed vector V of the vehicle 3. The plane PB can accurately represent the road on which the vehicle 3 is traveling. Therefore, the accuracy of the GPS positioning result (ie, the accuracy of the GPS positioning result (ie, the terrain coordinate data here) is not required. The accuracy of the position coordinates P of the vehicle 3 calculated by the GPS receiver 11 can be determined.
従って、本実施例によれば、CPU31が実行する切替処理にて、適切にGPS航法をオン/オフすることができ、GPS航法又は推定航法を用いて車両位置を正確に特定することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the GPS navigation can be appropriately turned on / off by the switching process executed by the CPU 31, and the vehicle position can be accurately identified using the GPS navigation or the estimated navigation.
また、本実施例の確度判定システム1では、GPS受信装置11がS180で測位した際のDOP値に基づき、閾値Th1を決定するようにしたので、GPS測位の衛星配置に基づく誤差を、マルチパスによる影響と錯誤してしまうのを抑制することができ、マルチパスによるGPS測位の異常を高感度で検出することができる。また、本実施例の確度判定システム1では、地形座標データの受信に成功すると(S150でYes)、第一判定処理を実行し、地形座標データの受信に失敗すると(S150でNo)、第一判定処理を実行せずに(即ち第一判定処理の動作を禁止して)、第三判定処理(S630)を選択的に実行するようにした。 Further, in the accuracy determination system 1 of the present embodiment, the threshold Th1 is determined based on the DOP value obtained when the GPS receiver 11 performs positioning in S180. It is possible to suppress an error and an error from being caused, and to detect abnormalities in GPS positioning due to multipath with high sensitivity. Further, in the accuracy determination system 1 of the present embodiment, if the topographic coordinate data is successfully received (Yes in S150), the first determination process is executed, and if reception of the topographic coordinate data fails (No in S150), the first The third determination process (S630) is selectively executed without executing the determination process (that is, prohibiting the operation of the first determination process).
そして、第三判定処理では、傾斜角検出手段としての傾斜センサ15、及び移動速度検出手段としての車速センサ19の出力値に基づいて、車両3の単位時間当たりの高度方向への移動量ΔHを算出する(S440)と共に、GPS受信装置11によって算出された現在位置座標Pの単位時間当たりの高度方向への移動量(変位量)Δzを算出し(S410)、その差δを求めるようにした(S450)。また、差δが閾値Th3未満であると、GPS測位結果の確度が高いとして第三判定処理で正常判定を行い(S470)、差δが閾値Th3以上であると、GPS測位結果の確度が低いとして第三判定処理で異常判定(S480)を行うようにした。 In the third determination process, the movement amount ΔH in the altitude direction per unit time of the vehicle 3 is calculated based on the output values of the inclination sensor 15 as the inclination angle detection means and the vehicle speed sensor 19 as the movement speed detection means. In addition to calculating (S440), a moving amount (displacement amount) Δz in the altitude direction per unit time of the current position coordinate P calculated by the GPS receiver 11 is calculated (S410), and the difference δ is obtained. (S450). If the difference δ is less than the threshold Th3, the accuracy of the GPS positioning result is high, and normal determination is performed in the third determination process (S470). If the difference δ is greater than or equal to the threshold Th3, the accuracy of the GPS positioning result is low. In the third determination process, abnormality determination (S480) is performed.
このため、本実施例の確度判定システム1では、地形データベース59から地形座標データを取得することなくGPS測位結果の確度を判定することができ、サーバ装置5の無線通信装置57と、ナビゲーション装置10の無線通信装置13とのデータ送受信が不可能である場合にも、センサの出力値に基づいて、GPS測位結果の確度を継続的に判定することができる。 For this reason, in the accuracy determination system 1 of the present embodiment, the accuracy of the GPS positioning result can be determined without acquiring the terrain coordinate data from the terrain database 59, and the radio communication device 57 of the server device 5 and the navigation device 10 can be determined. Even when data transmission / reception to / from the wireless communication device 13 is impossible, it is possible to continuously determine the accuracy of the GPS positioning result based on the output value of the sensor.
また、本実施例では、地形座標データをサーバ装置5から取得できる場合、第一判定処理だけでなく第二判定処理及び第三判定処理を実行して、GPS測位結果の確度を総合的に判定するようにした。具体的には、各判定処理にて正常判定とされた回数を、最終的な確度判定に用いて、全ての判定処理において正常判定が下されていれば、GPS測位結果(即ちGPS受信装置11が算出した位置座標P)の確度を「高」と判定し、全ての判定処理において異常判定が下されていれば、GPS測位結果の確度を「低」と判定するようにした。本実施例の確度判定システム1では、このように、複数の手法でGPS受信装置11が算出した座標Pの確度を判定し、その結果に基づいて、座標Pの確度を最終判定するため、GPS受信装置11が算出した座標の確度を高精度に判定することができる。 In this embodiment, when the topographic coordinate data can be acquired from the server device 5, not only the first determination process but also the second determination process and the third determination process are executed to comprehensively determine the accuracy of the GPS positioning result. I tried to do it. Specifically, the number of times determined to be normal in each determination process is used for final accuracy determination, and if the normal determination is made in all the determination processes, the GPS positioning result (that is, the GPS receiver 11). The accuracy of the position coordinate P) calculated by is determined as “high”, and if abnormality determination is made in all determination processes, the accuracy of the GPS positioning result is determined as “low”. In the accuracy determination system 1 of the present embodiment, the accuracy of the coordinate P calculated by the GPS receiver 11 is determined by a plurality of methods as described above, and the accuracy of the coordinate P is finally determined based on the result. The accuracy of the coordinates calculated by the receiving device 11 can be determined with high accuracy.
この他、本実施例では、地形座標データを記憶する地形データベース59を、センタ7に配置しているので、ナビゲーション装置10に、地形データベース59を設ける必要がなく、安価にナビゲーション装置10を製造でき、当該確度判定システム1を安価に構築することができる。 In addition, in this embodiment, since the terrain database 59 for storing the terrain coordinate data is arranged in the center 7, it is not necessary to provide the terrain database 59 in the navigation device 10, and the navigation device 10 can be manufactured at low cost. The accuracy determination system 1 can be constructed at a low cost.
尚、本発明の受信手段は、本実施例の受信部11aに相当し、本発明の位置算出手段は、演算部11bに相当する。また地形記憶手段は、地形データベース59に相当し、データ取得手段は、CPU31が実行するS140〜S160の処理に相当する。その他、ズレ値算出手段は、本発明のズレ値としての距離dを算出するCPU31の処理(S240)に相当し、確度判定手段は、CPU31が実行するS250〜S270の処理に相当する。また、本発明の方向判定手段は、CPU31が、GPS受信装置11が出力する座標Pの時間変化に基づいて速度ベクトルVを算出するS210,S293の処理にて実現されている。 The receiving unit of the present invention corresponds to the receiving unit 11a of the present embodiment, and the position calculating unit of the present invention corresponds to the calculating unit 11b. The terrain storage means corresponds to the terrain database 59, and the data acquisition means corresponds to the processing of S140 to S160 executed by the CPU 31. In addition, the deviation value calculation means corresponds to the processing of the CPU 31 (S240) for calculating the distance d as the deviation value of the present invention, and the accuracy determination means corresponds to the processing of S250 to S270 executed by the CPU 31. The direction determination means of the present invention is realized by the processing of S210 and S293 in which the CPU 31 calculates the velocity vector V based on the time change of the coordinates P output from the GPS receiver 11.
また、本発明でいう「多角形の構成面」は、地形座標データが表す地点D1,D2,D3を頂点にもつ三角形の判定基準面PSに相当し、「移動体の移動方向に平行な直線であって位置算出手段が第1の時点で算出した座標を通る直線、を含む高度方向に平行な面」は、平面PAに相当する。また、DOP値算出手段及び閾値決定手段は、CPU31が実行するS220の処理にて実現されている。 Further, the “polygonal component plane” in the present invention corresponds to a triangular determination reference plane PS having points D1, D2 and D3 represented by the topographic coordinate data, and “a straight line parallel to the moving direction of the moving object”. The plane parallel to the altitude direction including the straight line passing through the coordinates calculated by the position calculation means at the first time corresponds to the plane PA. Further, the DOP value calculation means and the threshold value determination means are realized by the processing of S220 executed by the CPU 31.
その他、傾斜角検出手段は、傾斜センサ15に相当し、移動速度検出手段は、車速センサ19に相当する。また、移動量算出手段は、CPU31が実行するS440の処理にて実現されており、変位量算出手段は、CPU31が実行するS410の処理にて実現されている。また、比較判定手段は、CPU31が実行するS460〜S480の処理にて実現されている。 In addition, the inclination angle detection means corresponds to the inclination sensor 15, and the moving speed detection means corresponds to the vehicle speed sensor 19. Further, the movement amount calculating means is realized by the processing of S440 executed by the CPU 31, and the displacement amount calculating means is realized by the processing of S410 executed by the CPU 31. The comparison determination unit is realized by the processing of S460 to S480 executed by the CPU 31.
また、切替手段は、CPU31が地形座標データの取得に成功すると(S150でYes)、第一判定処理を実行し、地形座標データの取得に失敗すると(S150でNo)、第一判定処理の実行を止めて、第一〜第三判定処理のうち、第三判定処理のみを選択的に実行する動作にて実現されている。その他、総合判定手段は、CPU31が実行するS500の処理にて実現されている。また、サーバ装置の送信制御手段は、CPU51が実行するデータ送信処理にて実現されている。 The switching means executes the first determination process when the CPU 31 succeeds in acquiring the terrain coordinate data (Yes in S150), and executes the first determination process when the acquisition of the terrain coordinate data fails (No in S150). This is realized by an operation of selectively executing only the third determination process among the first to third determination processes. In addition, the comprehensive determination means is realized by the processing of S500 executed by the CPU 31. Further, the transmission control means of the server device is realized by a data transmission process executed by the CPU 51.
尚、本発明の確度判定システムは、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
上記実施例では、GPS受信装置11が算出した車両3の位置座標Pと平面PBとの距離dを求めて、GPS測位の結果が正常であるか否か判断するようにしたが、マルチパスによるGPS測位の誤差は、緯度・経度座標(x座標・y座標)で小さく、高度座標(z座標)で大きいことから、距離dに代えて、例えば、GPS受信装置11が算出した車両3の位置座標Pと交線Lとの距離d’を求めて、GPS測位の結果が正常であるか否か判定するようにしてもよい。即ち、S240で交線Lと位置座標Pとの距離d’を求めて、それを閾値Th1と比較するように第一判定処理を構成してもよい。
The accuracy determination system of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can take various forms.
In the above embodiment, the distance d between the position coordinate P of the vehicle 3 calculated by the GPS receiver 11 and the plane PB is obtained to determine whether or not the GPS positioning result is normal. Since the GPS positioning error is small in latitude / longitude coordinates (x coordinate / y coordinate) and large in altitude coordinates (z coordinate), for example, the position of the vehicle 3 calculated by the GPS receiver 11 is used instead of the distance d. A distance d ′ between the coordinate P and the intersection line L may be obtained to determine whether or not the GPS positioning result is normal. That is, the first determination process may be configured such that the distance d ′ between the intersection line L and the position coordinate P is obtained in S240 and compared with the threshold Th1.
GPS受信装置11による測位で算出された緯度・経度座標が概ね正しく表されていれば、平面PBと位置座標Pとの距離dを求めても、交線Lと位置座標Pとの距離d’を求めても、略同様の値(d≒d’)を得ることができるので、上記実施例と同様に、高精度にGPS測位結果の確度を判定することができる。 If the latitude / longitude coordinates calculated by the positioning by the GPS receiver 11 are expressed approximately correctly, the distance d ′ between the intersection line L and the position coordinates P can be obtained even if the distance d between the plane PB and the position coordinates P is obtained. Even if it is obtained, substantially the same value (d≈d ′) can be obtained, so that the accuracy of the GPS positioning result can be determined with high accuracy as in the above embodiment.
1…確度判定システム、2…GPS衛星、3…車両、5…サーバ装置、7…センタ、9…セルラー網、10…ナビゲーション装置、11…GPS受信装置、11a…受信部、11b…演算部、13…無線通信装置、15…傾斜センサ、17…ジャイロスコープ、19…車速センサ、21…操作スイッチ群、23…地図データ入力器、25…表示装置、27…スピーカ、30…ナビ制御回路、31…CPU、33…ROM、35…RAM、51…CPU、53…ROM、55…RAM、57…無線通信装置、59…地形データベース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Accuracy determination system, 2 ... GPS satellite, 3 ... Vehicle, 5 ... Server apparatus, 7 ... Center, 9 ... Cellular network, 10 ... Navigation apparatus, 11 ... GPS receiver, 11a ... Receiver, 11b ... Calculation part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Wireless communication apparatus, 15 ... Tilt sensor, 17 ... Gyroscope, 19 ... Vehicle speed sensor, 21 ... Operation switch group, 23 ... Map data input device, 25 ... Display apparatus, 27 ... Speaker, 30 ... Navigation control circuit, 31 ... CPU, 33 ... ROM, 35 ... RAM, 51 ... CPU, 53 ... ROM, 55 ... RAM, 57 ... wireless communication device, 59 ... terrain database
Claims (11)
所定の地点毎に、地表面の位置座標が前記三次元座標系で表された地形座標データを記憶する地形記憶手段と、
前記位置算出手段が算出した前記座標の周囲に存在する複数地点の前記地形座標データを前記地形記憶手段から取得するデータ取得手段と、
該データ取得手段が取得した前記地形座標データが表す前記位置算出手段が算出した座標周囲の各地点を頂点に有する多角形の構成面を基準として、前記位置算出手段が算出した前記座標の位置的なズレに関するズレ値を算出するズレ値算出手段と、
該ズレ値算出手段により算出されたズレ値に基づいて、前記位置算出手段が算出した前記座標の確度を判定する確度判定手段と、
を備えることを特徴とする確度判定システム。 A moving body comprising: receiving means for receiving a satellite signal transmitted from a GPS satellite; and position calculating means for calculating position coordinates of a current location in a three-dimensional coordinate system including altitude based on a reception result of the receiving means, Is an accuracy determination system for determining the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means,
Terrain storage means for storing, for each predetermined point, terrain coordinate data in which the position coordinates of the ground surface are represented in the three-dimensional coordinate system;
Data acquisition means for acquiring, from the terrain storage means, the terrain coordinate data of a plurality of points existing around the coordinates calculated by the position calculation means;
The position of the coordinates calculated by the position calculating means with reference to a polygonal construction surface having each point around the coordinates calculated by the position calculating means represented by the topographic coordinate data acquired by the data acquiring means as a reference. A deviation value calculating means for calculating a deviation value related to the deviation;
Accuracy determination means for determining the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means based on the deviation value calculated by the deviation value calculation means;
An accuracy determination system comprising:
を備え、
前記ズレ値算出手段は、前記データ取得手段が取得した地形座標データと、前記方向判定手段の判定結果とに基づいて、前記移動体の移動方向に平行な直線であって前記位置算出手段が第1の時点で算出した前記座標を通る直線、を含む高度方向に平行な面と、前記多角形の構成面との交線、又は、該交線を通り前記高度方向に平行な面に垂直な面、から前記位置算出手段が第2の時点で算出した前記座標までの距離を、前記ズレ値として算出することを特徴とする請求項1記載の確度判定システム。 Direction determining means for determining a moving direction of the moving body;
With
The deviation value calculating means is a straight line parallel to the moving direction of the moving body based on the terrain coordinate data acquired by the data acquiring means and the determination result of the direction determining means. The plane parallel to the altitude direction including the straight line passing through the coordinates calculated at the time point 1 and the polygonal plane, or the plane perpendicular to the plane parallel to the altitude direction through the intersection line The accuracy determination system according to claim 1, wherein a distance from the surface to the coordinates calculated by the position calculation unit at a second time is calculated as the deviation value.
該DOP値算出手段が算出したDOP値に基づいて、前記確度判定手段が前記座標の確度判定の際に用いる前記閾値を決定する閾値決定手段と、
を備えることを特徴とする請求項3記載の確度判定システム。 A DOP value calculating means for calculating a DOP (Dilution Of Precision) value based on an arrangement state of a GPS satellite that is a transmission source of the satellite signal used when the position calculating means calculates the coordinates;
Based on the DOP value calculated by the DOP value calculating means, threshold determining means for determining the threshold used by the accuracy determining means when determining the accuracy of the coordinates;
The accuracy determination system according to claim 3, further comprising:
前記移動体には、
前記移動体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
が設けられており、
当該システムは、
前記傾斜角検出手段及び移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記移動体の単位時間当たりの高度方向への移動量を算出する移動量算出手段と、
前記位置算出手段の算出結果に基づいて、前記位置算出手段が算出した前記座標の単位時間当たりの高度方向への変位量を算出する変位量算出手段と、
前記移動量算出手段により算出された移動量と、前記変位量算出手段により算出された変位量とを比較し、その比較結果に基づいて、前記位置算出手段が算出した前記座標の確度を判定する比較判定手段と、
を備えることを特徴とする確度判定システム。 A moving body comprising: receiving means for receiving a satellite signal transmitted from a GPS satellite; and position calculating means for calculating position coordinates of a current location in a three-dimensional coordinate system including altitude based on a reception result of the receiving means, Is an accuracy determination system for determining the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means,
In the moving body,
An inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the moving body;
A moving speed detecting means for detecting a moving speed of the moving body;
Is provided,
The system
Based on the detection results of the tilt angle detecting means and the moving speed detecting means, a moving amount calculating means for calculating the moving amount of the moving body in the altitude direction per unit time;
Based on the calculation result of the position calculating means, a displacement amount calculating means for calculating a displacement amount in the altitude direction per unit time of the coordinates calculated by the position calculating means;
The movement amount calculated by the movement amount calculation unit is compared with the displacement amount calculated by the displacement amount calculation unit, and the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation unit is determined based on the comparison result. Comparison judgment means;
An accuracy determination system comprising:
前記移動体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
が設けられており、
当該システムは、
前記傾斜角検出手段及び移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記移動体の単位時間当たりの高度方向への移動量を算出する移動量算出手段と、
前記位置算出手段の算出結果に基づいて、前記位置算出手段が算出した前記座標の単位時間当たりの高度方向への変位量を算出する変位量算出手段と、
前記移動量算出手段により算出された移動量と、前記変位量算出手段により算出された変位量とを比較し、その比較結果に基づいて、前記位置算出手段が算出した前記座標の確度を判定する比較判定手段と、
所定条件が満足されると、前記確度判定手段の動作を禁止して、前記比較判定手段を動作させる切替手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の確度判定システム。 In the moving body,
An inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the moving body;
A moving speed detecting means for detecting a moving speed of the moving body;
Is provided,
The system
Based on the detection results of the tilt angle detecting means and the moving speed detecting means, a moving amount calculating means for calculating the moving amount of the moving body in the altitude direction per unit time;
Based on the calculation result of the position calculating means, a displacement amount calculating means for calculating a displacement amount in the altitude direction per unit time of the coordinates calculated by the position calculating means;
The movement amount calculated by the movement amount calculation unit is compared with the displacement amount calculated by the displacement amount calculation unit, and the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation unit is determined based on the comparison result. Comparison judgment means;
Switching means for prohibiting the operation of the accuracy determination means and operating the comparison determination means when a predetermined condition is satisfied;
The accuracy determination system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記移動体の傾斜角を検出する傾斜角検出手段と、
前記移動体の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
が設けられており、
当該システムは、
前記傾斜角検出手段及び移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記移動体の単位時間当たりの高度方向への移動量を算出する移動量算出手段と、
前記位置算出手段の算出結果に基づいて、前記位置算出手段が算出した前記座標の単位時間当たりの高度方向への変位量を算出する変位量算出手段と、
前記移動量算出手段により算出された移動量と、前記変位量算出手段により算出された変位量とを比較し、その比較結果に基づいて、前記位置算出手段が算出した前記座標の確度を判定する比較判定手段と、
前記確度判定手段及び前記比較判定手段の判定結果を用いて、前記位置算出手段で算出された前記座標の確度を判定する総合判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の確度判定システム。 In the moving body,
An inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of the moving body;
A moving speed detecting means for detecting a moving speed of the moving body;
Is provided,
The system
Based on the detection results of the tilt angle detecting means and the moving speed detecting means, a moving amount calculating means for calculating the moving amount of the moving body in the altitude direction per unit time;
Based on the calculation result of the position calculating means, a displacement amount calculating means for calculating a displacement amount in the altitude direction per unit time of the coordinates calculated by the position calculating means;
The movement amount calculated by the movement amount calculation unit is compared with the displacement amount calculated by the displacement amount calculation unit, and the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation unit is determined based on the comparison result. Comparison judgment means;
Comprehensive determination means for determining the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means using the determination results of the accuracy determination means and the comparison determination means;
The accuracy determination system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
所定の地点毎に地表面の位置座標が前記三次元座標系で表された地形座標データを記憶するサーバ装置と通信可能な通信手段と、
該通信手段を介して、前記サーバ装置から、前記位置算出手段が算出した前記座標の周囲に存在する複数地点の前記地形座標データを取得するデータ取得手段と、
該データ取得手段が取得した前記地形座標データが表す前記位置算出手段が算出した座標周囲の各地点を頂点に有する多角形の構成面を基準として、前記位置算出手段が算出した前記座標の位置的なズレに関するズレ値を算出するズレ値算出手段と、
該ズレ値算出手段により算出されたズレ値に基づいて、前記位置算出手段が算出した前記座標の確度を判定する確度判定手段と、
を備えることを特徴とする確度判定装置。 A moving body comprising: receiving means for receiving a satellite signal transmitted from a GPS satellite; and position calculating means for calculating position coordinates of a current location in a three-dimensional coordinate system including altitude based on a reception result of the receiving means, Is an accuracy determination device for determining the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means,
Communication means capable of communicating with a server device that stores terrain coordinate data in which position coordinates of the ground surface are represented in the three-dimensional coordinate system for each predetermined point;
Data acquisition means for acquiring, from the server device, the topographic coordinate data of a plurality of points existing around the coordinates calculated by the position calculation means, via the communication means;
The position of the coordinates calculated by the position calculating means with reference to a polygonal construction surface having each point around the coordinates calculated by the position calculating means represented by the topographic coordinate data acquired by the data acquiring means as a reference. A deviation value calculating means for calculating a deviation value related to the deviation;
Accuracy determination means for determining the accuracy of the coordinates calculated by the position calculation means based on the deviation value calculated by the deviation value calculation means;
An accuracy determination apparatus comprising:
所定の地点毎に、地表面の位置座標が高度を含む三次元座標系で表された地形座標データを記憶する地形記憶手段と、
前記通信手段が前記確度判定装置から地形座標データの要求信号を受信すると、前記確度判定装置が判定対象とする前記移動体の位置算出手段が算出した前記座標の周囲に存在する複数地点の前記地形座標データを、前記地形記憶手段から読出し、前記通信手段に、該読み出した地形座標データを、前記確度判定装置に向けて送信させる送信制御手段と、
を備えることを特徴とするサーバ装置。 Communication means capable of communicating with the accuracy determination device according to claim 10;
Terrain storage means for storing terrain coordinate data represented by a three-dimensional coordinate system in which the position coordinates of the ground surface include altitude for each predetermined point;
When the communication means receives a request signal for the terrain coordinate data from the accuracy determination device, the terrain at a plurality of points existing around the coordinates calculated by the position calculation means of the moving object to be determined by the accuracy determination device. Coordinate data is read from the terrain storage means, and the communication control means causes the communication means to transmit the read terrain coordinate data to the accuracy determination device;
A server device comprising:
Priority Applications (1)
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| JP2004080372A JP2005265690A (en) | 2004-03-19 | 2004-03-19 | Accuracy determination system, accuracy determination device and server device |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008100592A (en) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Denso Corp | Traveling direction estimation device for vehicle and driving support system |
| US20120169533A1 (en) * | 2009-03-18 | 2012-07-05 | Andrew Llc | System and method for locating mobile device in wireless communication network |
| WO2017141325A1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 三菱電機株式会社 | Information processing device and information processing method |
| CN108345020A (en) * | 2018-02-09 | 2018-07-31 | 长沙智能驾驶研究院有限公司 | Vehicle positioning method, system and computer readable storage medium |
| WO2019049599A1 (en) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | Necソリューションイノベータ株式会社 | Information processing device, information processing system, positioning result output method and program-stored non-transitory computer-readable medium |
| KR101960321B1 (en) * | 2017-11-15 | 2019-03-21 | 한국지질자원연구원 | Apparatus for measuring strike and dip, and strike and dip measuring method using the same |
-
2004
- 2004-03-19 JP JP2004080372A patent/JP2005265690A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008100592A (en) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Denso Corp | Traveling direction estimation device for vehicle and driving support system |
| US20120169533A1 (en) * | 2009-03-18 | 2012-07-05 | Andrew Llc | System and method for locating mobile device in wireless communication network |
| WO2017141325A1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | 三菱電機株式会社 | Information processing device and information processing method |
| JPWO2017141325A1 (en) * | 2016-02-15 | 2018-07-12 | 三菱電機株式会社 | Information processing apparatus and information processing method |
| WO2019049599A1 (en) * | 2017-09-05 | 2019-03-14 | Necソリューションイノベータ株式会社 | Information processing device, information processing system, positioning result output method and program-stored non-transitory computer-readable medium |
| CN111051925A (en) * | 2017-09-05 | 2020-04-21 | 日本电气方案创新株式会社 | Information processing apparatus, information processing system, positioning result output method, and non-transitory computer-readable medium storing program |
| JPWO2019049599A1 (en) * | 2017-09-05 | 2020-10-01 | Necソリューションイノベータ株式会社 | Information processing device |
| KR101960321B1 (en) * | 2017-11-15 | 2019-03-21 | 한국지질자원연구원 | Apparatus for measuring strike and dip, and strike and dip measuring method using the same |
| CN108345020A (en) * | 2018-02-09 | 2018-07-31 | 长沙智能驾驶研究院有限公司 | Vehicle positioning method, system and computer readable storage medium |
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